Pyyhkäisyelektronimikroskooppi (SEM, Scanning Electron Microscope) ja siihen yhdistetyt röntgenanalysaattorit (EDS/WDS/EBSD) muodostavat monipuolisen kokonaisuuden, jonka avulla pintatutkimusta voidaan suorittaa erittäin tarkasti. Korkea resoluutio mahdollistaa tarkan kuvanlaadun hyvinkin suurilla suurennoksilla ja röntgenanalysaattorin avulla voidaan samanaikaisesti analysoida alkuaineita jopa mikrometrin tarkkuudella.
Top Analyticalla on useampia elektronimikroskooppeja, joilla on eri ominaisuudet ja soveltuvat täten erilaisiin tehtäviin. Päämikroskooppina toimii Zeissin GeminiSEM 450, mikä on varustettu sekä EDS että EBSD -analysaattoreilla. Tällä mikroskoopilla päästään jopa yli miljoonakertaisiin suurennoksiin.
Kuvantavat menetelmät
Analysoivat menetelmät
Sekundäärielektroneilla (SE, Secondary Electrons) saadaan muodostettua korkealla resoluutiolla reaaliaikaista kuvaa näytemateriaalin pinnasta. SE-moodin hyviä puolia ovat mm. korkea resoluutio (jopa 1 nm) ja topografinen kuvantaminen eli pinnanmuotojen kolmiulotteinen tarkastelu.
Takaisinsironneiden elektronien (BSE, Back Scattered Electrons) avulla voidaan myös muodostaa reaaliaikaista kuvaa näytteen pinnalta. BSE-kuvat eivät pärjää SE-kuvilla resoluutiossaan, mutta erityisenä etuna on informaatio alkuaineiden jakautumisesta näytteessä. Elektronit nimittäin siroavat herkemmin raskaista alkuaineista kuin kevyemmistä ja tämä nähdään kuvassa kontrastierona erilaisten faasien välillä.
Elektronimikroskopian yhteydessä muodostuu röntgensäteilyä, jonka avulla voidaan samanaikaisesti kuvantamisen yhteydessä analysoida näytteen alkuainepitoisuuksia. EDS-analysaattorin (Energy Dispersive Spectrometer) avulla saadaan analyysipisteestä tai -alueesta röntgenspektri koko energia-asteikon alueelta, eli kaikki alkuaineet mitataan yhtäaikaisesti (vety, helium ja litium eivät ole havaittavissa). EDS-analysaattorin herkkyys on luokkaa 0,1 – 0,5 p-% ja paikkaresoluution mikrometrin luokkaa.
SEM-WDS laitteistoa kutsutaan myös nimella EPMA (Electron Probe MicroAnalyzer). WDS-analysaattorin (Wavelength Dispersive Spectrometer) avulla voidaan analysoida röntgensignaalia kapealta energia-asteikon alueelta, jolloin analyysin herkkyys on huomattavasti parempi kuin EDS-analysaattorilla. WDS-analysaattorin herkkyys on luokkaa 10 – 100 ppm ja paikkaresoluution mikrometrin luokkaa. Tyypillisesti SEM-EDS laitteistossa on useampi detektori yhtäaikaisesti käytössä.
Kloori, Rauta ja Happi
under construction...