Cesko.wiki Rastrovací elektronový mikroskop
Author
Albert FloresRastrovací elektronový mikroskop (SEM) je jedním z nejdůležitějších nástrojů v moderní vědě a technologii. Je to mikroskopický přístroj, který umožňuje zobrazovat i nejmenší struktury a detaily na povrchu pevných materiálů. SEM využívá paprsek elektronů namířený na vzorek, který generuje elektrony z povrchu vzorku a následně je zaznamenává na detektor. Tímto způsobem lze získat velmi detailní a vysoké rozlišení povrchu, zobrazit jeho strukturu a chemické složení. SEM je široce používán například v materiálovém výzkumu, geologii, biologii a průmyslu, kde poskytuje důležité informace o strukturách a složeních různých materiálů. SEM zároveň umožňuje provádět analýzy vzorků, jako je energetická disperzní rentgenová spektroskopie (EDS) nebo elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu (ESCA). Rastrovací elektronový mikroskop je nezbytný nástroj pro objevování nových poznatků o mikrostrukturách a nanostrukturách, které mají široké uplatnění v různých vědních disciplínách.
ÚFCH JH (2020) Analogový typ SEM Rastrovací, nebo též skenovací, či řádkovací elektronový mikroskop ( SEM), je elektronový mikroskop, který využívá k zobrazování pohyblivého svazku elektronů. Slouží převážně k topografické analýze různých materiálů převážně velmi malých objektů, či objektů s detaily které běžný optický mikroskop nerozpozná.
_01.jpg|náhled|Digitální_SEM_na_Ústav_fyzikální_chemie_Jaroslava_Heyrovského_Akademie_věd_České_republiky){kind=link}
_01.jpg)
_04.jpg)
_05.jpg)
Princip SEM
Na každé místo vzorku je zaměřen úzký paprsek elektronů (prochází jej po řádcích - odtud řádkovací). Interakcí dopadajících elektronů s materiálem vzorku vznikají různě detekovatelné složky. +more Jak paprsek putuje po vzorku, mění se podle charakteru povrchu úroveň signálu v detektoru. Z těchto signálů je pak sestavován výsledný obraz.
Detektory SEM
SE detektor - detektor sekundárních elektronů. Nejpoužívanější typ detektoru. +more Má poměrně velkou rozlišovací schopnost během pozorování (5 - 15 nm). * BSE detektor - detektor zpětně odražených elektronů. Podobné jako SE detektor. Menší rozlišovací schopnost (50 nm), ovšem je schopen monochromaticky odlišit různé materiály. * TE detektor - detektor prošlých elektronů. * EDS / WDS- detekce charakteristického RTG záření, používá se pro analýzu chemického složení vzorků. Metoda dokáže zjistit jaké prvky a v jakém množství se nacházejí ve vzorku. * EBSD - difrakce zpětně odražených elektronů, používá se pro krystalografickou analýzu vzorků. Metoda dokáže přesně zjistit orientaci krystalové mřížky ve studovaném vzorku.
Elektronový tubus
Zdrojem elektronů je elektronová tryska, nejčastěji wolframové žhavené vlákno, umístěné v tzv. Wehneltově válci.
Elektrony jsou urychlovány směrem k vzorku urychlovacím napětím (typicky 0,1-30kV).
Svazek elektronů (paprsek) je upravován, zaostřován elektromagnetickými čočkami. Tubus obsahuje zpravidla jednu nebo více kondenzorových čoček, objektivovou čočku, vychylovací cívky rastrů a cívky stigmátorů pro korekci astigmatismu. +more Dopad paprsku elektronů na vzorek způsobí emisi sekundárních elektronů, zpětně odražených elektronů, RTG záření a jiných signálů ze vzorku, které jsou pak detekovány a analyzovány.
Důležité pojmy
zvětšení - vzniká větším či menším vychýlením svazku pomocí rastrovacích cívek * pracovní vzdálenost - vzdálenost na kterou je paprsek zaostřen objektivem * proud ve stopě - proud (množství elektronů) dopadající na vzorek * velikost stopy - průměr svazku v místě dopadu na vzorek * rozlišení - schopnost rozlišit dva body (přibližně polovina stopy)
Galerie
Soubor:SEBSE. jpg|Srovnání snímků podle použitých detektorů na rastrovacím elektronovém mikroskopu. +more Nahoře snímek pořízený SE detektorem. Dole snímek pořízený BSE detektorem. Soubor:Neutrophil with anthrax copy. jpg|Kolorovaná mikrofotografie z rastrovacího elektronového mikroskopu Soubor:Snow crystals. png|Sněhová vločka ve velkém zvětšení rastrovacím elektronovým mikroskopem Soubor:Scanning electron microscope - UFCH JH (2020) 04. jpg|Komora pro umístění vzorku digitálního SEM Soubor:Scanning electron microscope - UFCH JH (2020) 05. jpg|Elektronový tubus digitálního SEM.
Související články
Externí odkazy
[url=http://www. isibrno. +morecz/index. php. lang=_cz&co=/ustav/history. php&nalogovan=&id_druh_menu=1&Nerolovat=1]Historie elektronové mikroskopie na Akademii věd v Brně[/url] * [url=http://www. isibrno. cz/index. php. lang=_cz&co=/ustav/history. php&nalogovan=&id_druh_menu=3&Nerolovat=1&v=1]Historie v obrazech[/url] * [url=http://www. tescan. cz/cz/galerie]Galerie snímků z REM od brněnské fy Tescan[/url].