Scanningelektronmikroskop (SEM)
En allsidig teknikk for topografisk og kjemisk undersøkelse av overflater.


Intermetalliske faser fra en aluminiumlegering der partiklene ble
løst ut med butanolmetoden. EDS-spekter av en aluminiumrik fase.


Teknikken
: I et scanningelektronmikroskop (SEM) blir en fokusert elektronstråle sveipet linje for linje over prøveoverflaten. Strålen fører til utsendelse av to ulike typer elektroner, sekundærelektroner (SE) og tilbakespredte elektroner (Back Scattered Electrons, BSE). Det sendes også ut røntgenstråler som kan analyseres med et energidispersivt spektrometer (EDS). Det er dermed mulig å få både topografisk og kjemisk informasjon fra overflaten. Karakteristisk for SEM-instrumentet er god dybdeskarphet og høy oppløsnig, ned til noen få nanometer.

Instrumentet: I Oslo har vi et JEOL JSM-5900LV scanningelektronmikroskop utstyrt med et OXFORD Isis spektrometer med germaniumdetektor. Mikroskopet kan kjøres i vanlig høyvakuummode, eller en spesiell lavvakummode som gjør det mulig å undersøke ikke-ledende og ømtålige materialer uten å måtte dampe på gull eller karbon (bare BSE-avbildning). Alle grunnstoffer med atomnummer 6 (karbon) og høyere kan bli analysert med røntgenspektrometeret, med en deteksjonsgrense som typisk ligger under 1 vektprosent. Både kvalitativ analyse (bestemme atomslag) og kvantitativ analyse (finne atom %) er mulig.

Sammenlikning av signaler:

Signal 

Sekundærelektroner (SE)

Tilbakespredte elektroner (BSE)

Røntgen (EDS)

Sideveis oppløsning

noen nm *

omkring 1 µm *

omkring 1 µm *

Type information

topografi

atommasse og topografi

kjemisk sammensetning

* avhengig av sammensetning og mikroskopinnstillinger

Krav til prøven:

Størrelse

Typisk størrelse sideveis er opp til 125 mm x 100 mm, maksimalt 200 mm x 200 mm.
Maksimal høyde: 30 mm.

Ledningsevne

Prøven må være elektrisk ledende. Ikke-ledende materialer må belegges med et tynt lag
av gull eller karbon for avbildning med sekundærelektroner eller røntgenanalyse.

Annet

Materialet må tåle noe vakuum og en viss varmeutvikling.


SEM-instrumentene i Trondheim er lokalisert på NTNU.

Kontaktpersoner:
Oslo:  Joachim Moe Graff, tlf. 98 23 04 73 
Trondheim : Wilhelm Dall, tlf. 98 28 39 71


Publisert 7. februar 2008