Elektronowy mikroskop skaningowy - Polski Serwis Naukowy

Historyczny schemat mikroskopu

Obrazy SEM płatków śniegu.

Różne rodzaje pyłków.

Elektronowy mikroskop skaningowy (SEM - Scanning Electron Microscope) - przyrząd, rodzaj mikroskopu elektronowego, w którym obraz uzyskiwany jest w wyniku "bombardowania" próbki wiązką elektronów, która skupiona jest na przedmiocie w postaci małej plamki. Wiązka omiata obserwowany obszar linia po linii. Układ może być wyposażony w wiele detektorów. Prawie zawsze instalowane są detektor niskoenergetycznych elektronów wtórnych emitowanych przez próbkę w wyniku pobudzenia próbki przez elektrony wiązki (SE - Secondary Electrons) oraz detektor elektronów odbitych (BSE - Back Scattered Electrons). W mikroskopach dość często instalowane są także np. detektory promieniowania rentgenowskiego wzbudzanego w próbce przez wiązkę - spektroskopia długości fal (WDS - Wavelength Dispersion Spectroscopy) lub energii (EDS - Energy Dispersion Spectroscopy zwana także EDX - Energy Dispersive X-ray Analysis) wzbudzanego promieniowania.

Zdolność rozdzielcza - w optyce przydatność określonego przyrządu optycznego do obserwacji obiektów o określonej odległości kątowej. Im większa jest zdolność rozdzielcza, tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie jako pojedyncza plama. Jednym z kryteriów określania zdolności rozdzielczej jest kryterium Rayleigha.

Pyłek kwiatowy, ziarna pyłku - męskie elementy rozrodcze występujące u roślin nasiennych wytwarzane w komorach pyłkowych pylników z tkanki archesporialnej. Pylniki są elementami pręcików. Nowo powstałe ziarno pyłku stanowi mikrosporę, a dojrzałe ziarno pyłku - gametofit męski. Służy ono do zapylania słupków kwiatowych.

Próbki nieprzewodzące pod wpływem wiązki elektronów ładują się ujemnie i uniemożliwiają uzyskanie obrazu, dlatego próbki nieprzewodzące prawie zawsze muszą być napylane przed obserwacją ultracienką warstwą materiału przewodzącego (np. złoto, osm, węgiel(grafit) ).

Pierwsze konstrukcje mikroskopu były prostymi konstrukcjami elektronooptycznymi (patrz schemat), obecnie są rozwiniętymi systemami badawczymi, do analizowania własności elektronów oraz promieniowania elektromagnetycznego emitowanego w wyniku bombardowania próbki elektronami. Stosuje się w nich metody wypracowane przez tomografię komputerową do tworzenia obrazów, spektroskopię elektronową i fal elektromagnetycznych.

Mikroskop elektronowy — mikroskop wykorzystujący do obrazowania wiązkę elektronów. Mikroskop elektronowy pozwala badać strukturę materii na poziomie atomowym. Im większa energia elektronów tym krótsza ich fala i większa rozdzielczość mikroskopu.

Masa – jedna z podstawowych . W szczególnej teorii względności związana z ilością energii zawartej w obiekcie fizycznym. Najczęściej oznaczana literą m.

Zdolność rozdzielcza mikroskopu elektronowego jest znacznie większa od mikroskopu optycznego, a zależy ona głównie od wielkości plamki wiązki elektronowej na próbce. Tak samo jak w mikroskopie optycznym również w mikroskopie elektronowym, poza ograniczeniem technicznym (dokładność wykonania układu) istnieje ograniczenie fizyczne ograniczające zdolność rozdzielczą wynikające z dyfrakcji fali de Broglie'a elektronów o długości równej: $\lambda = {h\over {m \cdot v}}$ ,

gdzie:

h - stała Plancka,

m - masa elektronu,

v - prędkość elektronu.

Skaningowy mikroskop elektronowy umożliwia uzyskiwanie bardzo dużej głębi ostrości

Wikimedia Commons ma galerię ilustracji związaną z tematem:
Elektronowy mikroskop skaningowy