SEM kan producera bilder med mycket högre upplösning än ljusmikroskop, och de kan också användas för att se prover som inte är transparenta för ljus. Detta gör dem idealiska för att studera ytegenskaper hos material, såsom sprickor, porer och andra defekter.
Här är en mer detaljerad förklaring av hur SEM fungerar:
1. Elektronstrålen genereras av en elektronkanon. Elektronpistolen består av en uppvärmd glödtråd som avger elektroner. Elektronerna accelereras av en hög spänning, vanligtvis från 1 till 30 kilovolt (kV).
2. Elektronstrålen fokuseras av en serie elektromagnetiska linser. Linserna fokuserar strålen till en mycket liten fläck, vanligtvis cirka 1 till 10 nanometer (nm) i diameter.
3. Elektronstrålen skannas över provet. Skanningen görs av två uppsättningar elektromagnetiska spolar som avleder strålen i x- och y-riktningarna. Strålen skannas i ett rastermönster, vilket innebär att den rör sig i en serie parallella linjer över provet.
4. De reflekterade eller emitterade elektronerna detekteras av en detektor. Detektorn är vanligtvis en scintillator som omvandlar elektronerna till fotoner. Fotonerna förstärks sedan och detekteras av ett fotomultiplikatorrör.
5. De detekterade elektronerna används för att skapa en bild. Bilden byggs upp pixel för pixel, när elektronstrålen skannar över provet. Ljusstyrkan för varje pixel motsvarar antalet elektroner som detekterades vid den punkten.
SEM kan producera bilder med en upplösning på upp till 1 nm, vilket är mycket högre än upplösningen för ljusmikroskop. Detta gör dem idealiska för att studera ytegenskaper hos material, såsom sprickor, porer och andra defekter. SEM kan också användas för att se prover som inte är transparenta för ljus, såsom metaller, keramik och plast.
SEM används i stor utsträckning inom en mängd olika områden, inklusive materialvetenskap, teknik, biologi och geologi.
