microscopie électronique à Scanneavantages et inconvénients en composants et Applications D’imagerie
un Microscope électronique à balayage (SEM) est un puissant outil de grossissement qui utilise des faisceaux focalisés d’électrons pour obtenir,
les images tridimensionnelles à haute résolution produites par SEMs fournissent des informations topographiques, morphologiques et compositionnelles, ce qui les rend inestimables dans une variété d’applications scientifiques et industrielles.
Vers la droite est une image de
un grain de pollen vu sous un SEM.,
SEM Propriétés
Le Microscope électronique à Balayage point par le professeur Dr Charles Oatlev avec l’aide d’étudiants diplômés dans les années 1950, sont l’un des trois types de microscopes (EM).
les microscopes électroniques utilisent les mêmes principes de base que les microscopes optiques, mais concentrent des faisceaux d’électrons énergétiques plutôt que des photons, pour magnifier un objet.,0eea5d21d7″>ordinateur
en outre, SEMS nécessite une alimentation électrique stable, un système de vide et de refroidissement, un espace sans vibration et doit être logé dans une zone qui isole l’instrument des champs magnétiques et électriques ambiants.,
imagerie SEM
un Microscope électronique à balayage fournit des informations de surface détaillées en traçant un échantillon dans un motif raster avec un faisceau d’électrons.
le processus commence par un canon à électrons générant un faisceau d’électrons énergétiques le long de la colonne et sur une série de lentilles électromagnétiques.
ces lentilles sont des tubes, enveloppés dans une bobine et appelés solénoïdes.,
les bobines sont ajustées pour focaliser le faisceau d’électrons incident sur l’échantillon; ces ajustements provoquent des fluctuations de la tension, augmentant / diminuant la vitesse à laquelle les électrons entrent en contact avec la surface de l’échantillon.
contrôlé par ordinateur, L’opérateur SEM peut ajuster le faisceau pour contrôler le grossissement et déterminer la surface à scanner.
Le faisceau est focalisé sur la scène, où un échantillon solide est placé., La plupart des échantillons nécessitent une certaine préparation avant d’être placés dans la chambre à vide.
parmi les différents procédés de préparation, les deux plus couramment utilisés avant l’analyse SEM sont le revêtement par pulvérisation cathodique pour les échantillons non conducteurs et la déshydratation de la plupart des échantillons biologiques.
de plus, tous les échantillons doivent pouvoir gérer la basse pression à l’intérieur de la chambre à vide.,
L’interaction entre l’incident d’électrons et la surface de l’échantillon est déterminée par l’accélération de l’incident d’électrons, qui transportent des quantités importantes d’énergie cinétique avant focalisé sur l’échantillon.
lorsque les électrons incidents entrent en contact avec l’échantillon, des électrons énergétiques sont libérés de la surface de l’échantillon. Les motifs de dispersion créés par l’interaction donnent des informations sur la taille, la forme, la texture et la composition de l’échantillon.,
une variété de détecteurs sont utilisés pour attirer différents types d’électrons dispersés, y compris les électrons secondaires et rétrodiffusés ainsi que les rayons X.
les électrons rétrodiffusés sont des électrons incidents réfléchis vers l’arrière; les images fournissent des données de composition liées à la détection d’éléments et de composés. Bien que l’information topographique puisse être obtenue à l’aide d’un détecteur de rétrodiffusion, elle n’est pas aussi précise qu’un SED.,
les électrons de rétrodiffusion diffractés déterminent les structures cristallines ainsi que l’orientation des minéraux et des micro-tissus.
les rayons X, émis sous la surface de l’échantillon, peuvent fournir des informations sur les éléments et les minéraux.
SEM produit des images tridimensionnelles en noir et blanc.,
le grossissement de L’Image peut atteindre 10 nanomètres et, bien qu’il ne soit pas aussi puissant que son homologue TEM, les interactions intenses qui ont lieu à la surface de l’échantillon fournissent une plus grande profondeur de vue, une résolution plus élevée et, finalement, une image de surface plus détaillée.
applications SEM
les sem ont une variété d’applications dans un certain nombre de domaines scientifiques et industriels, en particulier lorsque la caractérisation des matériaux solides est bénéfique.,
In addition to topographical, morphological and compositional information, a Scanning Electron Microscope can detect and analyze surface fractures, provide information in microstructures, examine surface contaminations, reveal spatial variations in chemical compositions, provide qualitative chemical analyses and identify crystalline structures.,
les SEMs peuvent être un outil de recherche essentiel dans des domaines tels que les sciences de la vie, la biologie, la gemmologie, la médecine et la médecine légale, la métallurgie.
en outre, les SEMs ont des applications industrielles et technologiques pratiques telles que l’inspection des semi-conducteurs, la chaîne de production de produits minuscules et l’assemblage de puces pour Ordinateurs.,
avantages SEM
les avantages d’un Microscope électronique à balayage comprennent son large éventail d’applications, l’imagerie tridimensionnelle et topographique détaillée et les informations polyvalentes recueillies à partir de différents détecteurs.
il est également facile utiliser les SEMs avec la formation appropriée et les avances dans la technologie informatique et le logiciel associé rendent l’opération conviviale.
cet instrument fonctionne rapidement, effectuant souvent des analyses SEI, ESB et EDS en moins de cinq minutes., En outre, les progrès technologiques des SEMs modernes permettent la génération de données sous forme numérique.
bien que tous les échantillons doivent être préparés avant d’être placés dans la chambre à vide, la plupart des échantillons SEM nécessitent des actions de préparation minimales.
SEM Inconvénients
Les inconvénients d’un Microscope électronique à Balayage commencer avec la taille et le coût.,
les SEMs sont coûteux, volumineux et doivent être logés dans une zone exempte de toute interférence électrique, magnétique ou vibratoire possible.
la Maintenance consiste à maintenir une tension constante, des courants aux bobines électromagnétiques et la circulation de l’eau froide.
une formation spéciale est requise pour utiliser un SEM et préparer des échantillons.
La préparation des échantillons peut entraîner des artefacts., L’impact négatif peut être minimisé avec des chercheurs expérimentés capables d’identifier des artefacts à partir de données réelles ainsi que des compétences de préparation. Il n’existe aucun moyen absolu d’éliminer ou d’identifier tous les artefacts potentiels.
en outre, les SEMs sont limités à des échantillons solides et inorganiques suffisamment petits pour s’adapter à l’intérieur de la chambre à vide pouvant supporter une pression de vide modérée.
enfin, les SEMs comportent un faible risque d’exposition aux rayonnements associés aux électrons qui se dispersent sous la surface de l’échantillon.,
la chambre d’échantillon est conçue pour empêcher toute interférence électrique et magnétique, ce qui devrait éliminer le risque de rayonnement s’échappant de la chambre. Même si le risque est minime, les opérateurs SEM et les chercheurs sont invités à observer les précautions de sécurité.
Microscope électronique à Balayage de Hitachi
Hitachi High-Technologies, formé en 2001, fabrique une variété de produits liés à la science et à la technologie.,
certains produits Hitachi comprennent des spectrophotomètres, une variété d’analyseurs, des équipements d’inspection, des appareils électroniques et des produits semi-conducteurs ainsi qu’une gamme de microscopes.,div>
un microscope électronique à balayage fournit des données de surface détaillées D’échantillons solides.,
les SEMs prennent des électrons accidentels et les concentrent sur un échantillon; les électrons qui se dispersent sur la surface suite à cette interaction peuvent être analysés avec une variété de détecteurs qui fournissent des informations topographiques, morphologiques et compositionnelles concernant la surface d’un échantillon.
bien que les SEMs soient de gros équipements coûteux, ils restent populaires parmi les chercheurs en raison de leur large éventail d’applications et de capacités, y compris les images détaillées en trois dimensions à haute résolution qu’ils produisent.,
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