Prinsip dan aplikasi pemindaian mikroskop elektron (SEM)
Karakteristik Pemindaian Mikroskop Elektron
Dibandingkan dengan mikroskop optik dan mikroskop elektron transmisi, mikroskop elektron pemindaian memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
(i) Mampu mengamati secara langsung struktur permukaan sampel, dan ukuran sampel dapat mencapai 120mm x 80mm x 50mm.
(ii) Proses penyiapan sampel sederhana, tanpa harus dipotong tipis-tipis.
(iii) Sampel dapat dipindahkan dan diputar dalam ruang tiga derajat di dalam ruang sampel, sehingga sampel dapat diamati dari berbagai sudut.
(iv) Kedalaman bidangnya besar, dan gambarnya kaya akan kesan tiga dimensi. Kedalaman bidang SEM ratusan kali lebih besar dibandingkan mikroskop optik dan puluhan kali lebih besar dibandingkan mikroskop elektron transmisi.
(E) rentang perbesaran gambar lebar, resolusinya juga relatif tinggi. Dapat diperbesar belasan kali hingga ratusan ribu kali, pada dasarnya mencakup mulai dari kaca pembesar, mikroskop optik hingga rentang perbesaran mikroskop elektron transmisi. Resolusi antara mikroskop optik dan mikroskop elektron transmisi, hingga 3nm.
(vi) Kerusakan dan kontaminasi sampel oleh berkas elektron kecil.
(vii) Sambil mengamati morfologi, sinyal lain yang dipancarkan dari sampel dapat digunakan untuk analisis komposisi mikroregional.
Struktur dan prinsip kerja pemindaian mikroskop elektron
(a) Struktur 1. barel
Larasnya mencakup senjata elektron, cermin kondensor, lensa objektif, dan sistem pemindaian. Perannya adalah untuk menghasilkan berkas elektron yang sangat halus (diameter sekitar beberapa nm), dan membuat berkas elektron dalam pemindaian permukaan sampel, sekaligus mengeksitasi berbagai sinyal.
Sistem Pengumpulan dan Pemrosesan Sinyal Elektron
Di dalam ruang sampel, berkas elektron pemindaian berinteraksi dengan sampel untuk menghasilkan berbagai sinyal, termasuk elektron sekunder, elektron hamburan balik, sinar-X, elektron terserap, elektron Auger, dan sebagainya. Dalam sinyal di atas, yang paling penting adalah elektron sekunder, yaitu elektron terluar dalam atom sampel yang tereksitasi oleh elektron datang, yang dihasilkan di wilayah beberapa nm hingga puluhan nm di bawah permukaan sampel, dan pembangkitannya. Kecepatannya terutama bergantung pada morfologi dan komposisi sampel. Gambar pemindaian mikroskop elektron biasanya disebut sebagai gambar elektron sekunder, yang merupakan sinyal elektron paling berguna untuk mempelajari morfologi permukaan sampel. Deteksi detektor elektron sekunder (Gambar 15 (2) dari probe adalah sintilator, ketika elektron mengenai sintilator, 1 di mana cahaya dihasilkan, cahaya ini ditransmisikan ke tabung fotomultiplier melalui pipa cahaya, sinyal cahaya itu diubah menjadi sinyal arus, kemudian oleh preamplifier dan amplifikasi video, sinyal arus diubah menjadi sinyal tegangan, dan akhirnya dikirim ke gerbang tabung gambar.
