SEM

TARAMALI ELEKTRON MİKROSKOBU(SEM)

Temel olarak Taramalı elektron mikroskobu, Tungsten,  Lantan hekza borit katottan veya alan emisyonlu (FEG) gun’dan ortaya çıkan elektronların kullanımı incelenecek malzeme yüzeyine gönderilmesi sonucu oluşan etkileşmelerden yararlanılması esasına dayanır. SEM’ler genel olarak bu elektron enerjisi 200-300 eV dan 100 keV a kadar değişebilir.  Bu amaçla, yoğunlaştırcı elektromanyetik mercekle (condenser lense) toplanan, objektif mercekle  odaklanan elektron demeti, yine elektromanyetik saptırıcı bobinlerle örnek yüzeyinde tarama işlemini (scanning) gerçekleştir. Bir taramalı elektron mikroskobunda görüntü oluşumu temel olarak; elektron demetinin incelenen örneğin yüzeyi ile yaptığı fiziksel etkileşmelerin (elastik, elastik olmayan çarpışmalar ve diğerleri) sonucunda ortaya çıkan sinyallerin toplanması ve incelenmesi prensibine dayanır.

Þ     Yüzey yapılarını incelemede kullanılır.

Þ     İncelenen yapılardaki element analizi yapılabilir.

Þ     İncelenebilecek örnek çeşitleri oldukça geniş spekturumludur.

Biyoloji ve biyomedikal kullanım alanları:

Anatomi,Histoloji,Embriyoloji,Biyokimya,Hücre biyolojisi,Adli tıp,Diş hekimliği,Mikrobiyoloji,Parazitoloji,Patoloji,Toksikoloji

Diğer alanlar:

Çevre&Gıda endüstrisi, Botanik,ziraat,zooloji,Oşinografi

SEM’İN YAPISI VE GÖRÜNTÜ OLUŞTURMA

SEM’de görüntü oluşturmada görev alanlar;

• Elektron Tabancası
• Kondansör Mercekleri
• Işın Saptırıcı
• Objektif Mercekleri
• Dedektörler
• PMT(Photo Multiplier Tube)
• Vakum Sistemi

İKİNCİL(SEKONDER)VE GERİ-YANSIYAN(BACKSCATTERED) ELEKTRONLAR

Görüntü almada değişkenler

Ø  Uygulanan voltaj (keV)

Ø  Çalışma aralığı (mm)

Ø  Objektif açıklığı (mikrometre)

Her örnek için optimum uygulama voltajı bulunmalıdır.

Gölgeleme Etkisi:

İncelenen materyalin yüzeylerinin düzgün olmaması kontrastı arttırır.

Uygulanan voltajın çok ya da az olması gölgelemede etkilidir.

Örnek eğimi(Tilt)

Farklı yüzeyler, farklı topografik bilgiler uygun eğimde SE görüntüleri daha kalitelidir.

Geri yansıyan (BS) elektronlar

§  Örneğin kompozisyonu hakkında bilgi verir.

§  Örneğin topografisi hakkında bilgi veriri

§  Yayılım alanları SE’dan daha geniş olduğu için çözünürlük daha azdır. Ancak SE göre oldukça yüksek enerjiye sahip olduklarından yüklenmeye ve kontaminasyona daha dayanıklıdırlar.

Örnekte elektron yüklenmesi

-Normalolmayan kontarasta sebep olur

-Görüntüde ve preparatta deformasyona neden olur

Önlemek İçin:

-Uygulanan voltaj azaltılmalıdır.

-Gelen elektronlar ile yansıyan elektronlar arasında denge sağlanmalı (eğim)

-Yüklenen parça düşük keV’de yüksek basınçta bırakılmalıdır.

İyi Görüntü alabilmek için;

1-astigmat hataalrını düzeltmek

2-optimum aydınlık ve kontrastı

Kaynaklar;

Ankara üniversitesi fizik bölümü

Türkiye Atom enerjisi kurumu