میکروسکوپ الکترونی روبشی، رایجترین نوع میکروسکوپ الکترونی است و ارزانترین آنالیز برای مشخصه یابی سطح مواد است. در مقاله ی پیش رو سعی می شود سه نوع اصلی این میکروسکوپ را بررسی کرده و با یک دیگر مقایسه کنیم تا پژوهشگران محترم بتوانند آنالیز مورد نیاز خود را به بهترین شکل انتخاب کنند.
میکروسکوپ الکترونی روبشی یکی از انواع میکروسکوپ های الکترونی است که امروزه به دلیل قیمت ارزان و در دسترس بودن، برای بررسی سطح بسیار کاربرد پیدا کرده است.
اساس کار این میکروسکوپ به این شکل است که از طریق تفنگ الکترونی، باریکه ای از الکترونها ساطع میشوند و این پرتو با عبور از لنز های مختلف، هم راستا میشود و به سمت نمونه ارسال میشود. با بررسی برهمکنش های بین این پرتو الکترونی و سطح ماده، تصویر تشکیل میشود.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد روش کار میکروسکوپ الکترونی روبشی، به مقاله SEM در سایت تمادکالا مراجعه فرمایید.
FE-SEM هم همانند میکروسکوپ SEM است اما تفاوت این دو در تنفگ الکترونی و روش تولید پرتو الکترونی است. برای تشکیل تصویر در میکروسکوپهای الکترونی، یک منبع تولید الکترون وجود دارد. به منبع تولید الکترون اصطلاحاً تفنگ الکترونی گفته می شود و وظیفه آن تولید پرتو الکترونی پرانرژی است. نوع تفنگ میکروسکوپ SEM انتشار گرمایی و میکروسکوپ FESEM تفنگ انتشار میدانی است. تفنگ انتشار میدانی به انرژی حرارتی برای غلبه بر سد پتانسیل سطحی نیاز ندارد. با اعمال میدان الکتریکی بسیار بالا به سطح فلز، الکترون ها از سطح جدا میشوند.
اثر تونلی به جای اثر انتشار گرمایی باعث عبور الکترون های تراز هدایت از سد سطحی میشود. هنگام عملیات، الکترون ها توسط میدان ولتاژ اعمال شده، به صورت فیزیکی از نوک بسیار تیز بلور تنگستنی (حدود ۱۰۰ نانومتر شعاع نوک) جدا میشوند. تفنگ انتشار میدانی پرتو الکترونی با بیشترین شدت را تولید میکند که 104 برابر بزرگ تر از تفنگ حرارتی با رشته تنگستنی و ۱۰۰۰ برابر بزرگ تر از تفنگ حرارتی با رشته هگزابرید لانتانیم است که نتیجه آن بهبود قدرت تفکیک می باشد. FESEM اطلاعات عنصری و توپوگرافیکی را در بزرگنمایی ۱۰ تا ۳۰۰۰۰۰ برابر، با عمق میدان بصری بینهایت فراهم میکند. FESEM، در مقایسه با میکروسکوپهای الکترونی روبشی قدیمی (SEM)، تصاویری واضحتر با رزولوشن ۱ تا ۰/۵ نانومتر فراهم می کند. اثرات الکترواستاتیکی منفی بر تصاویر FESEM کمتر از SEM است. همچنین FESEM ها در ولتاژهای پایین تر رزولوشن بیشتری نسبت به SEM ها دارند.
اگر نمونه شما ذرات نانومتری است بهتر است از آنالیز FE-SEM به جای آنالیز SEM استفاده نمایید.
در این نوع میکوسکوپ ها درون محفظه ی نمونه، فضای گازی وجود دارد که این گاز در انواع مختلف آن، میتواند متفاوت باشد و در فشار های مختلف قرار داشته باشد. در این دستگاه امکان تهیه ی تصاویر در محدوده ی دمایی -30 تا 1500 درجه ی سانتیگراد وجود دارد.
میکروسکوپ الکترونی محیطی روبشی، عموماً ویژگیهای اساسی SEM نظیر قدرت تفکیک، عمق تمرکز، تنوع سیگنالها و پردازش سیگنالها را حفظ کرده است. علاوه بر اینکه در ESEM نیازی به هادی کردن نمونه (صرفنظر از مقدار ولتاژ شتابدهنده) نیست. ESEM امکان ایجاد یک سیستم تزریق مایع را نیز فراهم کرده است. همچنین مشاهده دینامیک سیستم گاز- مایع- جامد در میکروسکوپ الکترونی محیطی امکانپذیر است.
نکته دیگر در ESEM، کوتاه کردن زمان پمپ کردن (۶۰ تا ۹۰ ثانیه) و محفظه نمونه بزرگتر می باشد. به دلیل عدم حساسیت به نور می توان روزنه دید در آنها تعبیه نمود. این دریچه های دید به طور چشمگیری قراردادن نمونه را در جای خود تسهیل می نماید. بنابراین تصویرسازی سریعتر و راحتتر انجام می گیرد.
در این میکروسکوپ ها نوع گاز داخل محفظه بسیار مهم است(از نظر سمی بودن، واکنش دهندگی شیمیایی و قابلیت اشتعال). متداولترین گاز مورد استفاده به دلیل یونیزاسیون آسان و در دسترس بودن، بخار آب است.
از میکروسکوپ FESEM در مواقع نیاز به قدرت تفکیک بالا استفاده میشود. این میکروسکوپ برای نانوساختار ها و یا ساختار هایی که نیاز به بررسی با قدرت تفکیک خیلی بالا دارند، بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.
در SEM و FESEM نمیتوان از نمونه های مرطوب و یا روغنی استفاده کرد و به دلیل انرژی زیاد پرتو الکترونی، احتمال صدمه رسیدن به نمونه وجود دارد.
استفاده از میکروسکوپ ESEM برای تصویر برداری از نمونه های مرطوب، روغنی ویا زیستی مناسبتر است. و در برخی از آنها میتوان شرایط محیطی نمونه را به نحو دلخواه(در حدود استاندارد) تعیین کرد.
به طور کلی میکروسکوپ های FESEM و ESEM از میکروسکوپ SEM گرانتر هستند و در مواقعی که لزومی وجود ندارد، بهتر است از SEM استفاده شود.
برای دریافت مشاوره رایگان و مشاهده ی قیمت هر کدام از آنالیز های FESEM، ESEM و SEM میتوانید به بخش آنالیز های سایت تمادکالا مراجعه فرمایید.
پرتوی X(پرتو ایکس) به واسطه ی کاربرد های زیادی که در آنالیز و مشخصه یابی مواد دارد، بسیار مورد توجه است. به همین دلیل در مقاله ی پیش رو مقدماتی در مورد پرتو X گفته می شود و در ادامه، برخی از روش های طیف سنجی، مشخصه یابی و آنالیز آن توضیح داده و بررسی […]
اسید سولفوریک مایعی شفاف، روغنی و بی بو (میزان بو بستگی به درجه خلوص دارد) با نام های سولفات هیدروژن و جوهر گوگرد و فرمول شیمیایی H2SO4 که دارای جرم مولی 98.078 g/mol است. فروشگاه اینترنتی تمادکالا در زمینه فروش اینترنتی اسید سولفوریک فعالیت می کند. شما می توانید برای اطلاعات بیشتر در این مقاله […]
آیا تا به حال فکر کرده اید که تولید ظروف آزمایشگاهی در ابعاد و انواع مختلف به چه دلیل بوده است و ظروف آزمایشگاهی بر اساس ساختار در چه مواردی استفاده می شوند؟ با اطلاع از کاربرد هریک از ظروف آزمایشگاهی می توانید با دقت بالاتری آزمایشهای خود را انجام دهید و نتیجه صحیح تری […]
چهارشنبه سوری کم خطر با تمادکالا چهارشنبه سوری، از قدیمی ترین رسوم ایران باستان است. این جشن از غروب آخرین سه شنبه سال تا پس از نیمه شب آخرین چهارشنبه سال است و از اصلی ترین مشخصات این رسم، برپا کردن آتش و پریدن از روی آن است. این رسم در ایران باستان، به عنوان […]
آیا می توانید آزمایش FE-SEM را برای نمونه های مختلف قیر انجام دهید؟
برای آنالیز قیر آزمایش های متنوعی ارائه میشه که SEM کاربردی برای این ماده نداره بدلیل اینکه در اغلب موارد خاصیت هایی مانند کشسانی، ویسکوزیته و عناصر تشکیل دهنده قیر مطرحه.
یکی از آزمایشات پرکاربرد قیر، آنالیز هیدروکربن قیر است که میتوانید با مشاوره رایگان نوع آزمایش و شرایط را جویا شوید