Skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) vytvára detailné, zväčšené obrazy objektu skenovaním povrchu objektu, čím sa vytvorí obraz s vysokým rozlíšením. SEM to robí pomocou zaostreného lúča elektrónov. Výsledné obrázky zobrazujú informácie o tom, z čoho je objekt vyrobený a aké sú jeho fyzikálne vlastnosti. Prístroj, ktorý získava tieto informácie o zložení a topografii, je skenovací elektrónový mikroskop. Ako praktický a užitočný nástroj má SEM široké uplatnenie v rôznych odvetviach a sektoroch. Dokáže analyzovať umelé aj prírodné materiály.
Skenovací elektrónový mikroskop funguje tak, že skenuje vzorku lúčmi elektrónov. Elektrónová zbraň vystreľuje tieto lúče, ktoré sú potom urýchlené cez stĺpec skenovacieho elektrónového mikroskopu. Počas tejto činnosti elektrónové lúče prechádzajú sériou šošoviek a otvorov, ktoré ich zaostrujú. Toto sa deje za podmienok vákua, ktoré bránia molekulám alebo atómom, ktoré sa už nachádzajú v stĺpci mikroskopu, v interakcii s elektrónovým lúčom. To zaisťuje vysokokvalitné zobrazovanie. Vákuum tiež chráni zdroj elektrónov pred vibráciami a šumom. Elektrónové lúče skenujú vzorku v rastrovom vzore, pričom skenujú povrch v líniách zo strany na stranu a zhora nadol. V počítačovej grafike a digitálnej fotografii predstavuje rastrová grafika dvojrozmerný obraz ako obdĺžnikovú maticu alebo mriežku pixelov a možno ju zobraziť na obrazovke počítača, papieri alebo inom zobrazovacom médiu.
Elektróny interagujú s atómami na povrchu vzorky. Táto interakcia vytvára signály vo forme sekundárnych elektrónov, spätne rozptýlených elektrónov a lúčov, ktoré sú charakteristické pre vzorku. Detektory v mikroskope zachytávajú tieto signály a vytvárajú obrazy s vysokým rozlíšením, ktoré sa zobrazujú na obrazovke počítača.
Skenovací elektrónový mikroskop obsahuje nasledujúce komponenty:
Zdroj elektrónov produkuje elektróny v hornej časti mikroskopického stĺpca. Anódová doska má kladný náboj, ktorý priťahuje elektróny a vytvára lúč. Kondenzačná šošovka riadi veľkosť lúča a určuje počet elektrónov v lúči. Veľkosť lúča určuje rozlíšenie obrazu. Okrem toho je možné na reguláciu veľkosti lúča použiť otvory. Skenovacie cievky vychyľujú lúč pozdĺž osí x a y, čo umožňuje jeho skenovanie v rastrovom vzore po povrchu vzorky. Objektív je posledná šošovka v rade šošoviek, ktoré tvoria elektrónový lúč. Keďže šošovka je najbližšie k vzorke, zaostruje lúč na veľmi malý bod na vzorke.
Elektróny nemôžu prechádzať cez sklo, takže SEM šošovky sú elektromagnetické. Skladá sa z cievky drôtu vo vnútri kovových tyčí. Keď prúd prechádza týmito cievkami, vytvára magnetické pole. Elektróny sú veľmi citlivé na tieto magnetické polia, takže šošovky v mikroskope ich dokážu ovládať.
Hlavné typy analýz, ktoré dokáže vykonať skenovací elektrónový mikroskop, sú:
Vďaka prispôsobivosti sú skenovacie elektrónové mikroskopy ideálne pre širokú škálu vedeckých, výskumných, priemyselných a komerčných aplikácií. SEM snímky poskytujú informácie o:
Medzi využitie SEM v biologických vedách patrí identifikácia bakteriálnych kmeňov a testovanie vakcín. Uplatňuje sa aj v genetike. SEM môže tiež pomôcť merať vplyv klimatických zmien na rôzne druhy a odhaľovať nové druhy.
V súdnom lekárstve je SEM spoľahlivou metódou na analýzu zvyškov strelných zbraní a na analýzu častíc a vlákien farieb na miestach činu. Dokáže analyzovať rukopis a tlač a je spôsobom, ako overiť pravosť bankoviek. Používa sa na analýzu žiaroviek na miestach dopravných nehôd.
V oblasti geologického odberu vzoriek dokáže skenovací elektrónový mikroskop určiť rozdiely v zložení vzoriek pôdy a hornín a určiť vplyv zvetrávania na materiály. Používa sa na identifikáciu raných nástrojov a artefaktov na archeologických náleziskách a na datovanie historických pozostatkov. Dokáže merať kvalitu pôdy pre poľnohospodárstvo a chov.
V elektronike SEM podporuje montáž mikročipov tým, že umožňuje detailné skúmanie návrhov a pomáha pri vývoji nových výrobných metód. Keďže sa materiály na zostavovanie mikročipov stávajú čoraz menšími, schopnosti SEM s vysokým rozlíšením sa stali nevyhnutnými v procesoch návrhu, výskumu a vývoja. Topografické informácie poskytované SEM sú tiež dôležité pre kontrolu a testovanie polovodičov z hľadiska spoľahlivosti a výkonu. Skenovacie elektrónové mikroskopy sú dôležité v procese kontroly kvality. Taktiež podporuje vývoj nanodrôtov zlepšením výrobných metód.
V materiálovej vede sa SEM uplatňuje v širokej škále oblastí a disciplín, od leteckého priemyslu a chémie až po energetiku a elektroniku. Medzi aplikácie patrí výskum zliatin, mezoporéznych architektúr, nanotrubíc a nanovlákien.
V medicíne sa SEM používa ako technika na porovnávanie vzoriek krvi a tkaniva u pacientov a kontrolných testovaných skupín. Môže pomôcť identifikovať vírusy a choroby a testovať nové lieky.
Stručne povedané, skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) je nevyhnutná vo vede a priemysle, kde je potrebné detailné zobrazovanie povrchov s vysokým rozlíšením. SEM dokáže zväčšiť objekty až približne 1.000.000 XNUMX XNUMX-krát. Čo sa týka detailov a jasnosti, výrazne prevyšuje optické mikroskopy. Je to nevyhnutné pre vizualizáciu štruktúr v mikro a nano mierke. Dodáva povrchom trojrozmerný vzhľad. Je to skvelé na pochopenie textúry, trhlín, pórov a náterov. Je to výkonný nástroj na skúmanie ultrajemnej štruktúry a zloženia materiálov, čo je kľúčové pre výskum, kontrolu kvality a diagnostiku v nespočetných oblastiach.
Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj služby „SEM - analýzy pomocou skenovacej elektrónovej mikroskopie“.
Môžete nás požiadať, aby sme vyplnili náš formulár, aby sme dostali schôdzku, získali podrobnejšie informácie alebo požiadali o vyhodnotenie.
