Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) wykorzystuje skupioną wiązkę wysokoenergetycznych elektronów do generowania różnych sygnałów na powierzchni próbek stałych. Sygnały pochodzące z interakcji elektron-próbka ujawniają informacje o próbce, w tym morfologię zewnętrzną (teksturę), skład chemiczny oraz strukturę krystaliczną i orientację materiałów tworzących próbkę. W większości zastosowań dane są gromadzone na wybranym obszarze powierzchni próbki i generowany jest dwuwymiarowy obraz, który przedstawia przestrzenne zmiany tych właściwości.
Jak działa to urządzenie?
Obszary o szerokości od około 1 cm do 5 mikronów można obrazować w trybie skanowania przy użyciu konwencjonalnych technik SEM (powiększenie w zakresie od 20X do około 30 000X, rozdzielczość przestrzenna od 50 do 100 nm). SEM umożliwia również wykonywanie analiz lokalizacji wybranych punktów na próbce; podejście to jest szczególnie przydatne w jakościowym lub półilościowym określaniu składu chemicznego (za pomocą EDS), struktury krystalicznej i orientacji kryształów (za pomocą EBSD). Konstrukcja i funkcja SEM jest bardzo podobna do EPMA, a możliwości tych dwóch instrumentów znacznie się pokrywają. Odwiedź: http://mikroskopelektronowy.pl/skaningowy-mikroskop-elektronowy/ .
Przyspieszone elektrony w SEM przenoszą znaczne ilości energii kinetycznej, a energia ta jest rozpraszana jako różnorodne sygnały wytwarzane przez interakcje elektron-próbka, gdy padające elektrony są spowalniane w próbce ciała stałego. Sygnały te obejmują elektrony wtórne (które wytwarzają obrazy SEM), elektrony wstecznie rozproszone (BSE), ugięte elektrony wstecznie rozproszone (EBSD, które są używane do określania struktur krystalicznych i orientacji minerałów), fotony (charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie, które jest używane do analizy elementarnej i kontinuum promieniowanie rentgenowskie), światło widzialne (katodoluminescencja — CL) i ciepło.
Analiza SEM
Elektrony wtórne i elektrony wstecznie rozproszone są powszechnie używane do obrazowania próbek: elektrony wtórne są najbardziej wartościowe do pokazania morfologii i topografii próbek, a elektrony wstecznie rozproszone są najbardziej wartościowe do zilustrowania kontrastów w składzie próbek wielofazowych (tj. do szybkiej dyskryminacji faz). Generowanie promieniowania rentgenowskiego jest wytwarzane przez nieelastyczne zderzenia padających elektronów z elektronami w dyskretnych orbitach (powłokach) atomów w próbce.
