Scanning elektronenmicroscopie & Energy dispersieve Röntgenanalyse

In scanning elektronenmicroscopie (SEM) wordt een monsteroppervlak gescand met een nauw gefocusseerde elektronenbundel. Het elektronenbombardement leidt tot emissie van secundaire elektronen, terugstrooien van hoge energie primaire elektronen en de vorming van elementspecifieke röntgenstraling.

De laagenergetische secundaire elektronen komen uit de buitenste nanometers van het monster. De resulterende beelden geven de oppervlaktetopografie met een resolutie in het nm bereik. De intensiteit van de teruggestrooide primaire elektronen, anderzijds, wordt bepaald door het gemiddelde atoomnummer van het monstermateriaal. De daarbij behorende beelden geven de verdeling van verschillende materialen weer (materiaal contrast beelden). Bij deze methode is de informatiediepte in de orde van 1 µm. Daarnaast wordt de elementspecifieke röntgenstraling gebruikt voor de chemische karakterisering van het volume in de buurt van het oppervlak. Met behulp van de juiste detectoren wordt ofwel de energie danwel de golflengte van de röntgenstralen bepaald. De gemeten intensiteiten geven kwantitatieve informatie over de elementsamenstelling en -verdeling. De diepte vanwaar de röntgenstraling komt hangt af van het materiaal en de gebruikte primaire elektronenenergie. Voor de typische energieen van 10 tot 20 keV is dit in het µm bereik.

Monsters voor SEM/EDX moeten vacuümcompatibel zijn. Moderne instrumenten kunnen al gebruikt worden bij drukken van ca. 1 mbar (Environmental SEM).

Synoniemen / Verwante technieken

  • Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM)
  • Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX, EDRS, EDS)
  • Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy (WDX)
  • Electron Probe Micro Analysis (EPMA)