Главная функция — получение изображения исследуемого образца, которое зависит от регистрируемого сигнала. Сопоставление изображений, полученных в разных сигналах, позволяет делать вывод о морфологии и составе поверхности. С помощью прибора можно исследовать самые разнообразные материалы – металлы и сплавы, керамики, минералы, полимеры, биологические ткани и многое другое. Основные технические характеристики микроскопа:

• Разрешение до 3 нм;
• Изображение во вторичных электронах;
• Изображение в отражённых электронах;
• Увеличение от 5х до 300 000х;
• Ускоряющее напряжение от 0,5 до 30 кВ;
• Максимальный размер образца до Ø 150 мм.

На РЭМ успешно изучают порошки, в которых важно оценить морфологию частиц, их дисперсию и другие параметры, требующие получения объемной информации (рис. 1).

а	б
Рис. 1 – Снимки порошков карбида вольфрама и железа.

Эффект композиционного контраста позволяет наблюдать и ранжировать по среднему атомному номеру имеющиеся в образце фазы (рис. 2). Метод не требует предварительного травления шлифа, что позволяет одновременно осуществлять локальный микрорентгеноспектральный анализ химического состава образца. Используя композиционный контраст, можно выявить фазы, границы зерен и с помощью микрорентгеноспектрального анализатора установить характер распределения элементов по сечению зерна, химический состав различных включений (рис. 3).

Рис. 2 – Фотография паяного соединения, сделанная в режиме композиционного контраста. Эвтектический припой B Ag72 Cu 780.	Рис. 3 – Распределение элементов по сечению включения

Фрактографические исследования дают информацию о строении излома. Она используется для изучения механизма разрушения материалов и выявления причин поломки деталей и конструкций при эксплуатации, а также для определения порога хладноломкости материалов, связанного с переходом от вязкого к хрупкому разрушению и др.

Рис. 4 – Фрактограмма излома полиэтиленового образца. Разрушение при t=-190°C

Рис. 5 – Фрактограмма стального образца после испытаний на разрыв

Характеристическое рентгеновское излучение служит для оценки химического состава материала. Анализ можно проводить в точке и по ряду точек (рис. 6), по области (данные о содержании того или иного элемента усредняются по площади) и по непрерывной линии (рис. 7). Также возможно создание карт распределения элементов (рис. 8). Определяемые элементы – от B до U.

Рис. 6 – Микроанализ по отдельным точкам и по ряду точек

Рис. 7 – Микроанализ по непрерывной линии и по областям

Рис. 8 – Карты распределения элементов (Ti, Ni, Mo) по сечению двухслойного ионно-плазменного Ni-Mo покрытия

После совмещения карт распределения отдельных элементов, получаем изображение, наглядно иллюстрирующее распределение Ti, Ni и Mo по сечению образца:

Рис. 9 – Изображение в режиме композиционного контраста и результат наложения карт