Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe scannende elektronenmicroscopen werken

Rasterelektronenmicroscopen (SEM's) gebruiken een gefocusseerde elektronenbundel om een ​​beeld van een monster te creëren. De elektronenbundel wordt over het oppervlak van het monster gescand en de secundaire elektronen die worden uitgezonden, worden gedetecteerd en gebruikt om een ​​beeld te creëren. De resulterende afbeeldingen hebben een hoge resolutie en kunnen de oppervlaktekenmerken van een monster zeer gedetailleerd weergeven.

Hoe SEM's werken

SEM's werken door een elektronenbundel op een monster te focusseren. De elektronenbundel wordt gegenereerd door een elektronenkanon, dat zich bovenaan de microscoop bevindt. De straal wordt vervolgens versneld en gefocusseerd door een reeks lenzen. De gefocusseerde elektronenbundel wordt vervolgens over het oppervlak van het monster gescand.

Terwijl de elektronenbundel het monster scant, interageert deze met de atomen in het monster. Deze interactie zorgt ervoor dat de atomen secundaire elektronen uitzenden. Secundaire elektronen zijn elektronen met lage energie die worden uitgezonden door het oppervlak van het monster. Het aantal secundaire elektronen dat wordt uitgezonden, is afhankelijk van het atoomnummer van de atomen in het monster. Atomen met een hoger atoomnummer zenden meer secundaire elektronen uit dan atomen met een lager atoomnummer.

De secundaire elektronen die door het monster worden uitgezonden, worden gedetecteerd door een detector. De detector bevindt zich aan de onderkant van de microscoop. De detector zet de secundaire elektronen om in een elektrisch signaal. Het elektrische signaal wordt vervolgens versterkt en gebruikt om een ​​beeld van het monster te creëren.

Het beeld dat door een SEM wordt gecreëerd, is een tweedimensionale weergave van het oppervlak van het monster. De afbeelding toont de oppervlaktekenmerken van het monster zeer gedetailleerd. De resolutie van een SEM-beeld ligt doorgaans tussen 1 en 10 nanometer.

Toepassingen van SEM's

SEM's worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder:

* Materiaalkunde: SEM's kunnen worden gebruikt om de structuur en samenstelling van materialen te bestuderen.

* Biologie: SEM's kunnen worden gebruikt om de structuur van cellen en weefsels te bestuderen.

* Geologie: SEM's kunnen worden gebruikt om de structuur en samenstelling van gesteenten en mineralen te bestuderen.

* Forensische wetenschap: SEM's kunnen worden gebruikt om bewijsmateriaal in strafzaken te onderzoeken.

* Archeologie: SEM's kunnen worden gebruikt om de structuur en samenstelling van artefacten te bestuderen.

SEM's zijn een krachtig hulpmiddel voor het bestuderen van de oppervlaktekenmerken van monsters. Ze worden in uiteenlopende toepassingen gebruikt en kunnen waardevolle informatie verschaffen over de structuur en samenstelling van materialen.