هوالحق
میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)
میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)
مقدمه
ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM گروهي از تجهيزات گوناگون را در بر مي‌گيرد كه در يك واحد مجتمع شده‌اند به طوري كه خاصيت مشترك آنها تشكيل تصوير ميكروسكوپي بزرگنمايي الكترونيكي و استفاده از يك پرتوي الكتروني براي بررسي تصوير است. وجه تمايز آنها نيز در نوع اثر متقابلي است كه بين برخورد الكترونها و سطح نمونه رخ مي‌دهد.
طبيعت و شدت اين اثر متقابل به طور مستقيم با تصوير حاصله مرتبط است و بدين ترتيب اطلاعات لازم از تصوير بزرگنمايي شده استخراج مي‌شود.
SEM يك ميكروسكوپ الكتروني معمولي نيست كه در آن تصوير الكتروني از يك جسم شفافز توسط عدسي‌هاي الكتروني به بزرگنمايي بالاتري رسانده شود. در SEM هيچ سيستم نوري- الكتروني براي تشكيل تصوير و بزرگنمايي وجود ندارد. بلكه تصوير از مشاهده نقطه به نقطه پديده‌هاي سطحي منتج از اثر متقابل پرتوي الكتروني با سطح نمونه تشكيل مي‌گردد. منطقه مورد شده مطالعه با يك حالت ويديويي توسط پرتوي الكتروني روبش Scan و تصوير متقابل نيز به طور به همان طريق ساخته مي‌شود. در اين صورت عدسي‌هاي الكتروني نقش مهمي را ايفا مي‌نمايند.
SEM در زمينه‌هاي مختلف نظير بيولوژي، زمين‌شناسي، متالوژي، تكنولوژي نيمه هادي‌ها، مطالعات سطوح، كنترل كيفي و .... به كار رفته و در ارتباط با علم مواد در بررسي‌هاي ساختاري فلزات، شكست، خوردگي، پارگي، پودرها، غيرفلزات، الياف، لاستيك‌ها، پلاستيك‌ها و .... مورد استفاده است.
تاريخچه طراحي و كاربرد SEM به حدود سال 1935 باز مي‌گردد كه در آن سال Knoll آلماني امكان ساخت وسيله‌اي مشابه ميكروسكوپهاي روبشي امروزي را حدس زد. مشابه اين طرح در سال 1938 توسط Von Ardenne ساخته شد و در سال 1942 توسط Zworykin به قدرت تفكيك A0500 ارتقا يافت.
به علت وقوع جنگ جهاني وقفه‌اي در روند توسعه اين ميكروسكو‌پ‌ها ايجاد شد. تا اين كه در سال 1957 قدرت تفكيكي معادل mμ2 توسط Davione گزارش گرديد. از آن زمان به بعد شدت توسعه SEM افزوده شد. فعاليت‌ها در كمبريج انگلستان و آزمايشگاه‌هاي اپتيك الكتروني ژاپن (JEOL) ادامه داشت تا اين كه در سال 1965 به قدرت تفكيك حدود A0250 دست يافتند.
در ابتدا مزيت عمده و اصلي دستگاه تهيه تصاوير ميكروسكوپي به طور مستقيم از نمونه‌هاي جامد با وضوح قدرت تفكيك و تمركز بهتري در مقايسه با ميكروسكوپهاي نوري بود اما بعدها قدرت اجرايي و عملياتي دستگاه توسعه يافته و به طور عادي به روش‌هاي تجزيه و تحليلي نظير اشعه ايكس براي تعيين تركيب شيميايي و كانال‌هاي الكتروني جهت تشخيص وضعيت بلوري، مجهز گرديد. نمونه‌اي از يك ميكروسكوپ SEM در شكل زیر نشان داده شده است.
مقايسه ميكروسكوپ الكتروني روبشي با ميكروسكوپ نوري
توانايي SEM براي بررسي سطح بي‌نظير بوده و حايز برتري‌هاي فراواني نسبت به ميكروسكوپ نوري است. در ميكروسكوپ نوري تشكيل تصوير با استفاده از نورهاي منعكس شده از سطح نمونه صورت مي‌گيرد. در حالي كه در SEM اين مهم با بكارگيري الكترونها ميسر مي‌شود. اختلاف طول موج منبع تشعشع باعث ايجاد مقادير مختلف وضوح مي‌گردد. طول موج الكترونها از فوتون‌هاي نور كوتاه‌تر بوده و طول موج كوتاه‌تر باعث ايجاد وضوح قدرت تفكيك و حصول اطلاعات مناسب‌تر مي‌شود. از طرف ديگر با كاهش طول موج بدون از دست رفتن جزئيات بزرگنمايي‌هاي بيشتري قابل حصول مي‌باشد. حداكثر بزرگنمايي در ميكروسكوپ نوري × 1500 بوده بزرگنمايي بالاتر تابعي از طول موج نور مرئي است. اين بزرگنمايي از طول موج 2000 آنگسترومي نور مرئي حاصل شده و برابر حداكثر قدرت تفكيك و وضوح ميكروسكوپهاي نوري تجاري است. در حالي كه طول موج الكترونها كمتر از 0/5 A0 بوده حداكثر بزرگنمايي تئوري قابل حصول با پرتوي الكتروني فراتر از × 800000 مي‌باشد. در يك SEM تجاري محدوديت‌هاي وضوح قدرت تفكيك، بزرگنمايي عملي و عوامل ابزاري در × 75000 و A040 است.
تفاوت ديگر ميكروسكوپهاي نوري و SEM در مقدار عمق ميدان (Depth of field) است در جايي كه عمق ميدان با قابليت و توانايي نگهداري تمركز (Facus) در سراسر ميدان ديد بدون توجه به زبري سطح، تعريف مي‌شود. چشم انسان قادر است عمق ميدان را در مورد اجسام سه بعدي مشاهده نموده و تشخيص دهد. اما در تصاوير (فوتوگراف‌ها و فوتوميكروگراف‌ها) بعد عمق حذف شده و تصاوير دو بعدي هستند. در SEM با توجه به خصوصيات خاص آن تا حدودي خواص سه بعدي قابل ظهور و مشاهده است. با افزايش بزرگنمايي از مقدار عمق ميدان كاسته مي‌شود به طوري كه اين مقدار در يك ميكروسكوپ نوري در بزرگنمايي‌هاي ×10 و ×1200 به ترتيب 250 و 08/0 ميكرومتر مي‌باشد عمق ميدان در SEM در بزرگنمايي‌هاي ×10 و ×10000 به ترتيب 1000 و 10 ميكرومتر است. بنابراين SEM براي ثبت پستي و بلندي‌هاي سطوح در بزرگنمايي‌هاي مختلف بسيار كاراتر از ميكروسكوپ نوري است.
اصول و حالات عملكرد
در SEM نمونه با اشعه الكتروني باريكي به قطر A0100 يا كمتر بمباران مي‌شود. اشعه تنها به يك نقطه از نمونه برخورد مي‌كند در نتيجه مي‌بايست اطلاعات را از نقاط متعددي جمع‌آوري و ذخيره نمود تا بتوان ناحيه كوچكي از نمونه را مورد بررسي قرار داد. بنابراين روبش سطح نمونه با پرتوي الكتروني در خطوط نزديك به هم صورت مي‌گيرد. سرعت روبش و فاصله خطوط بر نتايج تصويري موثر است. ر عمل 500 تا 1000 خط را در زماني حدود ثانيه تا دقيقه روبش مي‌كنند. سپس با دستگاه‌هايي كه بتوانند سريعا اشعه را نمايان سازند تصوير تلويزيوني بدست مي‌آورند. به نحوي كه گرفتن تصوير با 30 فريم در ثانيه قابل حصول است.
اصول عملكرد SEM با توجه به شكل زیر قابل تشريح است.
پرتوي الكتروني از يك كاتد تنگستني داغ منتشر شده و توسط سه عدسي معمولا شامل دو عدسي جمع كننده و يك عدسي شيئي بر روي سطح نمونه متمركز مي‌شود. قطر اين عدسي‌ها كم بوده در دستگاه استاندارد تقريبا nm10 و در دستگاه با قدرت تفكيك بالا حدود nm1 مي‌باشد ولتاژ شتاب دهنده kV50-1 است جريان الكترون‌هاي اوليه‌اي هم كه به سطح نمونه برخورد مي‌كنند در حدود 10-8-10-7 A مي‌باشد. اين جريان با استفاده از منابع الكتروني موثرتر نظير كاتدهاي هگزابورايد لاتانيم (LaB6 ) افزايش مي‌يابد.
براي توليد خلاء مورد نياز از يك پمپ نفوذي يا پمپ توربو مولكولي استفاده مي‌شود. استفاده از پمپم توربومولكولي در حذف آلودگي‌هاي هيدروكربني ناشي از روغن پمپ موثر است.
اشعه الكتروني نمونه را مشابه با لوله اشعه كاتدي (CRT) كه براي تشكيل تصوير در صفحه تلويزيون به كار مي‌رود روبش مي‌كند. يك مولد روبش شدت جريان سيم پيچ‌ها را كنترل نموده و اشعه را به صورت خطوط نزديك به هم منحرف مي‌سازد. بزرگنمايي به وسيله تنظيم جريان در سيم پيچ‌هاي منحرف كننده در يك دامنه طبيعي بين 10 تا 1500000 برابر تغيير مي‌كند.
الكترون‌هاي برانگيخته شده به وسيله پرتوي الكتروني از سطح نمونه منتشر شده و توسط يك آشكارساز و دريافت‌كننده الكتروني جمع‌آوري مي‌گردند. شدت جريان الكترون‌هايي كه به دريافت كننده برخورد مي‌كنند هنوز كمتر از شدت جريان پرتوي اوليه است و بايد توسط تقويت‌كننده‌هايي خاص تقويت شود. اشعه تقويت شده روشنايي پرتو را در CRT كنترل مي‌نمايد. در اين حالت يك همزماني با پرتوي الكتروني موجود در ستون ميكروسكوپ وجود دارد كه باعث ايجاد تصوير مي‌شود. به عبارت ديگر وجود اختلاف در مسير و در نتيجه در شدت جريان پرتوي اوليه و پرتوي ثانويه (پرتوي اوليه پس از برخورد با نمونه) باعث ايجاد تباين و تشكيل تصوير در آشكارساز مي‌گردد.
به طور كلي در اثر برخورد پرتوي الكتروني با نمونه ممكن است جذب، بازتاب، پراش، پراكندگي و يا قطبي شدن الكترونها روي دهد. از هر يك از اين موارد مي‌توان به نتايجي خاص دست يافت. به طور كلي هر اثر ناشي از برهم كنش پرتوي الكتروني و سطح نمونه مي‌تواند منشا بررسي يك سري خصوصيات ماده باشد.مطابق شکل زیر پرتوی الکترونی با قطر dp بر سطح نمونه برخورد کرده و بر اثر پدیده هایی که رخ می دهند ، الکترون های ثانویه ، الکترون های برگشتی ، اشعه ی ایکس مشخصه ، و ... تولید می گردند . همچنین در تصویر زیر عمق نفوذ هر گونه که بیانگر حجمی است که آنالیز می شود ، مشخص شده است.
و رابطه ی تعداد و انرژی گونه های تولیدی به صورت زیر بیان می گردد.
مثال‌هاي تصويري بدست آمده از روبش‌هاي گوناگون نانولوله های کربنی در وضعیت های مختلف در فرآیندهای گوناگون در زیر مشاهده مي‌شود.
در ادامه به شرح مختصري از هر يك از حالات مذكور پرداخته شده است.
الكترون‌هاي برگشتيBE
الكترون‌هاي برگشتي كه به عنوان يك روش انعكاسي به وسيله پديده پراكندگي الاستيك مطرح هستند با يك زاويه بزرگ ي چند زاويه كوچك توليد مي‌شوند. اين الكترونها در محدوده 10 تا 20 كيلوولت ولتاژ شتاب‌دهنده تقريبا نيمي از هر نوع سطحي را با طيف وسيعي از انرژي‌ها ترك مي‌كنند.
توزيع انرژي الكترون‌هاي برگشتي به انرژي اوليه پرتوي برخورد كننده تعداد الكترون‌هاي پوسته خارجي‌تر، عدد اتمي نمونه و شيب سطح نمونه نسبت به پرتوي اوليه وابسته است. در جدول زیر (عکس صفحه ی 222 کتاب خرازی) اين وابستگي براي چند ماده ارايه شده است .
اين الكترونها از عمق‌هاي بيشتري باز مي‌گردند. بنابراين مساحت منبع بزرگتري توسط پخش شدن اشعه الكتروني مورد احاطه قرار مي‌گيرد. در نتيجه قدرت تفكيك تصوير به دست آمده از BE ضعيف‌تر از SE است. عمق اطلاعات حاصله شديدا به ولتاژ شتاب‌دهنده بستگي داشته و با تغيير عدد اتمي يا چگالي تغيير مي‌كند. براي بالا بردن قدرت تفكيك و وضوح تصاوير حاصل از الكترون‌هاي برگشتي لازم است كه ولتاژ شتاب دهنده كاهش يابد. با ***** كردن انرژي الكترون‌هاي برگشتي نيز مي‌توان عمل بهبود قدرت تفكيك را به انجام رساند. در اين روش تنها از الكترون‌هاي پرانرژي كه سطح نمونه را ترك كرده و در طي مسير هيچ گونه نفوذي نداشته‌اند براي ايجاد تصوير استفاده مي‌شود. در صورت استفاده از كاتدهاي با روشنايي بالا قدرت تفكيك از nm5 نيز فراتر مي‌رود.
هر چه عدد اتمي عناصر بيشتر باشد شدت الكترون‌هاي برگشتي افزايش يافته تصوير حاصله روشن‌‌تر خواهد بود. بنابراين در صورت وجود چند عنصر با اعداد اتمي مختلف در يك نمونه مي‌توان تصوير تركيب شيميايي را كه تباين تاريك و روشني مطابق با توزيع عناصر دارد ايجاد نمود.
به عبارت ديگر BE علاوه بر مطالعات ساختاري و سطحي در تشخيص تركيب شيميايي نمونه نيز كاراست. اين تباين عدد اتمي در بررسي‌هاي كمي نيز از آنجا مفيد است كه مي‌توان با ايجاد اختلاف رنگ‌هاي واضح (تباين سياه و سفيد) به اندازه‌گيري فازها و ذرات پرداخت. يك نكته ديگر حايز اهميت در اين روش عدم نياز به اچ كردن نمونه است.
الكترون‌هاي ثانويهSE
اين الكترونها كه به عنوان يك روش نشري (Emissive) مطرح هستند در اثر واكنش الكترون‌هاي اوليه يا الكترون‌هايي كه اتصال ضعيف اتمي دارند ايجاد مي‌شوند. طيف انرژي الكترون‌هاي ثانويه مستقل از انرژي الكترون‌هاي اوليه و عدد اتمي نمونه مي‌باشد. حدود 70 درصد الكترون‌هاي ثانويه داراي انرژي كمتر از ev15 هستند در انرژي حدود ev 50 ، فركانس اين الكترونها به صفر مي‌گرايد. به طور قراردادي، كليه الكترون‌هايي كه زير ev50 انرژي دارند الكترون‌هاي ثانويه و آنهايي كه حاوي انرژي بيش از اين مقدار هستند الكترون‌هاي برگشتي با زاويه بيش از 90 درجه در نظر گرفته مي‌شوند.
عمق اطلاعاتي كه با SE بدست مي‌آيد براي اغلب فلزات در حدود nm1 است. اين مقدار براي كربن به حدود nm10مي‌رسد. عامل اصلي موثر بر الكترون‌هاي ثانويه زاويه پرتوي اوليه و سطح نمونه است از طرف ديگر عدد اتمي مواد تاثير كمتري بر SE دارد در حالي كه حايز تاثير شديدتري بر BE است.
قدرت تفكيك تصاوير SE (A0 200-500) بيشتر از تصاوير حاصل از BE است. در اين صورت مي‌تواند براي مطالعه مواردي چون توپوگرافي سطحي تباين مواد و تباين جهت بلوري مفيد واقع شود.
براي حصول قدرت تفكيك مناسب از SE لازم است كه مواردي نظير شت و ولتاژ شتاب دهنده اندازه روزنه نهايي فاصله كاري، عوامل رويش و زاويه سطح نمونه از تناسب لازم با يكديگر برخوردار باشند. به عنوان مثال براي سطوح خشن در بزرگنمايي كم عمق تنظيم بزرگ، روزنه كوچك و فاصله كاري بزرگ انتخاب مي‌شود.
اشعه ايكس X-Ray
امروزه همراه با SEM از اشعه ايكس نيز استفاده مي‌شود. اشعه ايكس تحريك شده توسط پرتوي الكتروني شامل دو نوع طيف مي‌باشد. اول امواج الكترومغناطيسي با يك طيف پيوسته كه در اثر عبور الكترونها از ماده منتشر مي‌شود و دوم تابش ويژه با طيف خطي مشخص. از اين طيف‌ها در دو نوع بررسي استفاده به عمل مي‌آيد:
I.WDS یا Wave length dispersive spectrometry
II.EDS یا Energy dispersive spectrometry
از اين اطلاعات عمدتا براي دستيابي به تركيب نقطه‌اي و بررسي كمي و كيفي تركيب شيميايي استفاده مي‌شود. در اين روش آشكارسازي عناصر با عدد اتمي بالا به سهولت امكان‌پذير است ولي در مورد عناصر با عدد اتمي كوچك مخصوصا اگر غلظت‌شان نيز كم باشد مشكل وجود دارد. عمق اطلاعاتي كه توسط اشعه ايكس حاصل مي‌شود تقريبا بين 1 تا 10 ميكرومتر مي‌باشد. هر چه انرژي پرتوي الكتروني افزايش و وزن اتمي عناصر كاهش يابد عمق اطلاعات زياد مي‌گردد.
عملکرد کلی SEM در زیر مشخص است .
چندی از کاربردهای SEM :
كاربردهاي عمده SEM در تحقيقات مواد
SEM در مطالعات بسياري از مواد نظير فلزات، آلياژها، مواد مغناطيسي، فوق هادي‌ها، نيمه هادي‌ها، سراميك‌ها، كامپوزيت‌ها، دو فلزي‌ها، پودرها، كريستال‌هاي يوني، پليمرها، عايق‌ها، لاستيك‌ها و پلاستيك‌ها به كار برده مي‌شود. اين تحقيقات در شاخه‌هاي گوناگوني چون رشد بلور و دانه،انجماد، جهات دوقلويي و بلوري، شكست، بازيابي، تبلور مجدد، خستگي، خوردگي، اكسيداسيون، سايش، فرسايش، تغيير شكل مكانيكي، اتصالات الكتريكي، مغناطيس‌ها، اجزاي نيمه هادي، مدارهاي الكتروني و پوشش دادن صورت مي‌گيرد.
بررسي‌هايي كه با استفاده از SEM بر روي فلزات صورت مي‌گيرد بسيار گسترده بوده و بررسي جزئيات آن خارج از حوصله مبحث حاضر مي‌باشد. در ادامه به ارايه چند مثال سودمند از كاربردهاي اين ميكروسكوپ علاوه بر آنچه در بخش‌هاي قبل تصوير شد پرداخته شده است.
6-11-1- شكست‌شناسي
شكست‌شناسي Fractography را طبق تعريف مي‌توان مطالعه و بررسي سطوح شكست به ويژه تعيين جهت مشخصات بلوري، شكست، نقش رسوب‌ها و منابع نابجايي و غيره ناميد. بررسي انواع شكست (بلوري، ليفي، ابريشمي، دانه‌اي، شيشه‌اي، چقرمه‌اي و صدفي) از مشهورترين زمينه‌هاي كاربرد SEM است. عمق تمركز بالا،امكان تغيير بزرگنمايي در دامنه‌هاي وسيع و آماده‌سازي غيرمخرب نمونه با بررسي مستقيم كه داراي تصوير سه بعدي نيز باشد اين دستگاه را به يك ابزار مفيد براي مطالعه شكست و جستجوي ترك مبدل نموده است.
انواع شكست برحسب ظاهرشان در SEM براي گونه‌هاي مواد طبقه‌بندي شده‌آند.
شكست نرم و يك شكست ترد در يك آلياژ ريختگي كه با سرعت‌هاي متفاوت سرد شده باشند چنین نمونه ای است.
بسياري از فلزات و آلياژها درجه حرارت تبديل نرمي (شكست نرم)به تردي (شكست ترد) دارند.
شكست حاصل از رشد ترك‌ها در محدوده تردي در صفحات مشخصي اتفاق مي‌افتد. در آهن و فولاد صفحه شكست در جهت > 100< شبكه آهن قرار دارد. البته ممكن است در حالت چند بلوري رشد ترك از آن حالت جهت دار خارج شده و تحت تاثير دانه‌هاي اطراف قرار گيرد. با استفاده از SEM مي‌توان زاويه بين صفحات شكست را نيز اندازه‌گيري نمود.
رشد ترك خستگي
یکی از مسیرهای تخریب قطعات به واسطه ی توسعه ترك‌هاي ناشي از خستگي از سمت پوشش سطحي سخت به سمت نمونه فولادي است. با به كارگيري SEM مي‌توان عمق، اندازه و چگونگي رشد ترك را ارزيابي نمود.
رشد بلور
تغيير شكل فلزات
ساختار ميكروسكوپي
اثرات گوناگون عوامل انجماد بر جوانه زني و رشد تنوعي از اشكال و نظم‌هاي ساختار ميكروسكوپي در آلياژهاي ريختگي را به وجود مي‌آورند. بررسي ساختارهاي ميكروسكوپي از جمله عمومي‌ترين كاربردهاي SEM بوده و با به كارگيري قابليت‌هاي گوناگون ميكروسكوپ الكتروني، تباين‌هاي مختلف و روش‌هاي اچ متنوع در محدوده وسيع‌تري نيز مفيد واقع مي‌شود.
بررسي پودرها
بررسي مواد متخلخل و پودرها يكي ديگر از كاربردهاي عمده SEM مي‌باشد. در باب پودرهاي فلزي كه از روش‌هاي گوناگوني نظير اتميزه كردن، احياي اكسيد، الكتروليز و ... تهيه مي‌شوند موارد گوناگوني نظير شكل، اندازه، توزيع ذرات و تخلخل‌ها بررسي مي‌گردند. در پودرهاي غيرفلزي نيز نكات مشابهي مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. دراين ميان است كه مي‌توان شرايط گوناگون تركيب مواد، پرس و زينتر را به حالت بهينه نزديك نموده، فرايند توليد را كنترل نمود.
بررسي پوشش‌ها
هنگام پوشش دادن الكتروليتي با برخي فلزات، وجود ناخالصي‌ها باعث بروز تغييراتي در ولتاژ شده فرايند آبكاري دچار اشكال مي‌شود. در اين صورت است كه براي اطلاع از وجود ناخالصي‌هاي بسيار ريز در مراحل گوناگون كار و نيز مشاهده اثر آنها مي‌توان از SEM مدد جست.
بررسي خوردگي
بررسي خوردگي سطوح فلزات از جمله مواردي است كه مشابه مطالعات سطوح شكست و شكست نگاري به خوبي با SEM قابل سنجش و پردازش است. در اين نوع مطالعات مي‌توان به اطلاعاتي پيرامون نوع خوردگي و ضخامت آن قشر مقاوم به خوردگي، ساختار لايه‌هاي خورده شده و خورده نشده و .... دست يافت.
در ادامه به طور خلاصه و عملی میکروسکوپ الکترونی روبشی را معرفی می کنیم.
میکروسکوپ الکترونی روبشی ، غالبا اولین ابزار تحلیلی است که وقتی بررسی اجمالی در ماده ای لازم باشد و میکروسکوپ نوری بیش از آن رزولوشن مناسب فراهم نکند ، به کار می رود. در SEM یک پرتوی الکترونی روی یک پروب ریز فاکوس شده و روی منطقه ی مستطیلی شروع به روبش می کند. همینکه اشعه با نمونه برخورد کرد ، بر مبنای پدیدهایی که رخ می دهد ، سیگنال های مختلفی تولید می شود (الکترون های ثانویه ، جریانات داخلی ، تابش فوتونی و ... ) ، و تمام آن ها به خوبی قابل آشکارسازی اند. این سیگنال ها به شدت متمرکز در منطقه ی تحت تابش پرتو هستند . با استفاده از این سیگنال ها ، برای مدوله کردن روشنایی تیوب اشعه ی کاتدی(در حکم نمایشگر تصاویر برای اپراتور) که همزمان با اشعه ی الکترونی روبش می کند ، تصویری روی صفحه ی نمایشگر نمایان می شود. این تصویر به شدت بزرگنمایی شده و معمولا شباهت با یک عکس میکروسکوپی معمولی دارد ، اما دارای عمق میدان عمیق تری است. با آشکارسازهای کمکی ، تجهیزات قادر به آنالیز عنصری(EDX) نیز خواهند بود.
استفاده های اصلی : تصویربرداری و نقشه برداری تغییرات عنصری روی سطح
مخرب بودن آزمون : خیر ، مگر تخریب با اشعه ی الکترونی
محدوده ی بزرگنمایی : از 10 تا 300000 برابر توانایی دارد ، ولی محدوده ی نوعی در کاربردها از 5000 تا 100000 برابر است
محدوده ی انرژی اشعه : 500 الکترون ولت تا 50 کیلوالکترون ولت ، و محدوده ی نوعی در کاربرد ها از 20 تا 30 الکترون ولت است
ملزومات نمونه : نمونه در حالت کوچکترین اندازه ، سازگار با خلا باید باشد و گاها با فیلمی رسانا پوشش داده می شود
اندازه ی نمونه : کمتر ازnm 1/0 ، تاcm 10 یا بیشتر
قدرت تفکیک عرضی : 1 تا 50 نانومتر در حالت مد کاری الکترون ثانویه
نمونه برداری از عمق : از چند نانومتر تا چندین میکرومتر تغییر می کند ، بسته به ولتاژ شتاب دهنده و حالت و مد آنالیزی
اطلاعات راجع به پیوند : خیر
توانایی پروفایل برداری از عمق : فقط به صورت غیر مستقیم.
منبع: http://edu.nano.ir/index.php/articles/show/42
