Che cos’è

Mediante il SEM è possibile ottenere, informazioni di tipo morfologico e strutturale del campione e il riconoscimento delle forme cristalline dei costituenti. Consente l’esame di forme cristalline o organogene sulle quali si può eseguire, puntualmente, un’analisi dei singoli elementi, abbinando al microscopio elettronico a scansione, una microsonda (con rilevatore a dispersione di energia).

A cosa serve?

Nel microscopio elettronico a scansione (SEM) una “sonda” molto sottile di elettroni con energia fino a 30 keV viene focalizzata sulla superficie del campione all’interno del microscopio e viene indotta a esercitare una scansione in forma di una successione di linee parallele. Alcuni fenomeni si verificano sulla superficie sottoposta all’impatto degli elettroni; i più importanti per la microscopia elettronica sono: 1) l’emissione di elettroni secondari con energie di qualche decina di eV, 2) la riflessione di elettroni ad alta energia o retrodiffusi appartenenti al raggio primario.La configurazione e la disposizione dei rivelatori dei due tipi di elettroni emessi è tale che vengono sfruttate al meglio le peculiarità del meccanismo di emissione.In particolare gli elettroni secondari vengono utilizzati per la costruzione di immagini ingrandite fino a 200.000x e risolte fino a 5nm grazie al fatto che a causa della bassa energia di cui sono dotati provengono dagli strati più superficiali del campione, mentre gli elettroni primari servono all’identificazione della presenza di composti diversi in un campione eterogeneo, essendo, l’intensità con cui emergono, una funzione diretta del numero atomico medio della sostanza investita dal raggio primario.L’ingrandimento prodotto dal microscopio elettronico a scansione è il rapporto dimensionale tra l’immagine finale prodotta ed il campo esplorato dal fascio elettronico sul campione. Normalmente l’ingrandimento può andare da 10 a 200.000x ed il potere risolutivo può spingersi fino a 4nm ( 40 Ångstrom).

La tecnica è non distruttiva per il campione, qualitativa e semiquantitativa (se abbinata a microanalisi elettronica EDS).

Il campione sul quale viene condotta l’analisi SEM consiste in una cross-section metallizzata in modo da garantire conduttività e possedere un potenziale elettrico costante in superficie affinché si verifichi correttamente l’emissione secondaria.

Normative di riferimento

• ISO 16700:2016 Microbeam analysis — Scanning electron microscopy — Guidelines for calibrating image magnification