Taramalı elektron mikroskobu veya SEM (scanning electron microscope), odaklanmış bir elektron demeti ile numune yüzeyini tarayarak görüntü elde eden bir elektron mikroskobu tipidir. Elektronlar numunedeki atomlarla etkileşerek numune yüzeyindeki topografi ve kompozisyon hakkında bilgiler içeren farklı sinyaller üretir. Elektron demeti raster tarama ile yüzeyi tarar ve demetin konumu, algılanan sinyalle eşleştirilerek görüntü oluşturulur. SEM ile 1 nanometreden daha yüksek çözünürlüğe ulaşılabilir. Standart SEM cihazları yüksek vakumda, kuru ve iletken yüzeyleri incelemek için uygundur. Ancak düşük vakumda, nemli koşullarda (), çok düşük sıcaklıklardan yüksek sıcaklıklara değişen koşullarda çalışabilen özelleşmiş cihazlar da mevcuttur.
SEM'de görüntü oluşturmak için en çok, elektron demeti tarafından uyarılan numune atomlarının yaydığı ikincil elektronlardan (SE) faydalanılır. Numunenin farklı bölgelerinden kopan ikincil elektronların sayısındaki değişim öncelikle demetin yüzeyle buluşma açısına, yani yüzeyin topografisine bağlıdır. İkincil elektronların yanında geri saçılan elektronlar (BSE), karakteristik X-ışınları, ışık (elektron demeti) (CL), numune akımı ve aktarılan elektronlarla da numuneden çeşitli sinyaller elde edilerek amaca uygun topografi ve kompozisyon analizleri yapılır.
Tarihçe
SEM'in erken tarihi McMullan tarafından aktarılmıştır. İlk elektromanyetik lens 1926'da tarafından geliştirdi. Bir takım başarısız denemelerin ardından 1931'te Alman fizikçi Ernst Ruska ve elektrik mühendisi X400 büyütme gücüne sahip bir elektron mikroskobu prototipi oluşturdular. Bu cihaz elektron mikroskobunun temel prensiplerini ortaya koydu. 1933'te ise Ruska ışık mikroskobu ile elde edilebilen çözünürlüğü aşan bir elektron mikroskobu üretti. Daha sonra Knoll, elektron demeti taraması kullanarak 50 mm objektif alan genişliğine sahip, kanallama kontrastı gösteren bir fotoğraf çekti. Tüm bu gelişmelerin ardından 1937'de Manfred von Ardenne, daraltılmış ve iyi odaklanmış bir elektron demeti ile çok küçük bir alanı tarayarak, yüksek çözünürlüklü gerçek bir taramalı elektron mikroskobu icat etmeyi başardı. Ardenne tarama prensibini hem yüksek büyütmeye ulaşmak için, hem de elektron mikroskobunun doğasında bulunan kromatik sapıncı engellemek için uygulamıştır. Ayrıca farklı görüntüleme modları ve SEM teorisi ile ilgili çalışmalar yapmıştır. SEM cihazları yıllar içinde Zworykin grubu ve Charles Oatley yönetimindeki Cambridge grubu tarafından geliştirilmeye devam edilmiş ve ilk ticari cihaz "Stereoscan" adı ile 1965 yılında Cambridge Scientific Instrument Company tarafından DuPont firmasına satılmıştır.
Çalışma ilkesi
Yüksek enerjili demet elektronları numune atomlarının dış yörünge elektronları ile elastik olmayan girişimi sonucunda düşük enerjili Auger elektronları oluşur. Bu elektronlar numune yüzeyi hakkında bilgi taşır ve Auger spektroskopisinin çalışma prensibini oluşturur. Yine yörünge elektronları ile olan girişimler sonucunda yörüngelerinden atılan veya enerjisi azalan demet elektronları numune yüzeyine doğru hareket ederek yüzeyde toplanırlar. Bu elektronlar ikincil elektron olarak tanımlanır. İkincil elektronlar numune odasında bulunan sintilatörde toplanarak ikincil elektron görüntüsü sinyaline çevrilir. İkincil elektronlar numune yüzeyinin 10 nm veya daha düşük derinlikten geldiği için numunenin yüksek çözünürlüğe sahip topoğrafik görüntüsünün elde edilmesinde kullanılır
Görüntü almadaki değişkenler
- Uygulanan Voltaj (keV )
- Çalışma Aralığı (mm )
- Objektif Açıklığı (µm )
Kaynakça
- ^ McMullan, D. (2006). "SCANNING ELECTRON MICROSCOPY 1928-1965 22 Ocak 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde .". Scanning 17 (3): 175-185. doi:10.1002/sca.4950170309. 3 Mayıs 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- ^ McMullan, D. (1988). "Von Ardenne and the scanning electron microscope". Proc Roy Microsc Soc 23: 283-288
- ^ Mathys, Daniel, Zentrum für Mikroskopie, University of Basel: Die Entwicklung der Elektronenmikroskopie vom Bild über die Analyse zum Nanolabor, p. 8
- ^ Ruska Ernst (1986). "Ernst Ruska Autobiography 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde .". Nobel Foundation.
- ^ von Ardenne M. Improvements in electron microscopes. GB 511204, (Almanya) 18 Şubat 1937
- ^ von Ardenne, Manfred (1938) "Das Elektronen-Rastermikroskop. Theoretische Grundlagen". Zeitschrift für Physik (Almanya) 109 (9-110): 553-572.
Dış bağlantılar
- ile ilgili bilgiler (İngilizce)
hakkında detaylı anlatım (Türkçe)
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Taramali elektron mikroskobu veya SEM scanning electron microscope odaklanmis bir elektron demeti ile numune yuzeyini tarayarak goruntu elde eden bir elektron mikroskobu tipidir Elektronlar numunedeki atomlarla etkileserek numune yuzeyindeki topografi ve kompozisyon hakkinda bilgiler iceren farkli sinyaller uretir Elektron demeti raster tarama ile yuzeyi tarar ve demetin konumu algilanan sinyalle eslestirilerek goruntu olusturulur SEM ile 1 nanometreden daha yuksek cozunurluge ulasilabilir Standart SEM cihazlari yuksek vakumda kuru ve iletken yuzeyleri incelemek icin uygundur Ancak dusuk vakumda nemli kosullarda cok dusuk sicakliklardan yuksek sicakliklara degisen kosullarda calisabilen ozellesmis cihazlar da mevcuttur Bir karinca kafasinin taramali elektron mikroskobuyla alinmis goruntusu SEM de goruntu olusturmak icin en cok elektron demeti tarafindan uyarilan numune atomlarinin yaydigi ikincil elektronlardan SE faydalanilir Numunenin farkli bolgelerinden kopan ikincil elektronlarin sayisindaki degisim oncelikle demetin yuzeyle bulusma acisina yani yuzeyin topografisine baglidir Ikincil elektronlarin yaninda geri sacilan elektronlar BSE karakteristik X isinlari isik elektron demeti CL numune akimi ve aktarilan elektronlarla da numuneden cesitli sinyaller elde edilerek amaca uygun topografi ve kompozisyon analizleri yapilir TarihceSEM in erken tarihi McMullan tarafindan aktarilmistir Ilk elektromanyetik lens 1926 da tarafindan gelistirdi Bir takim basarisiz denemelerin ardindan 1931 te Alman fizikci Ernst Ruska ve elektrik muhendisi X400 buyutme gucune sahip bir elektron mikroskobu prototipi olusturdular Bu cihaz elektron mikroskobunun temel prensiplerini ortaya koydu 1933 te ise Ruska isik mikroskobu ile elde edilebilen cozunurlugu asan bir elektron mikroskobu uretti Daha sonra Knoll elektron demeti taramasi kullanarak 50 mm objektif alan genisligine sahip kanallama kontrasti gosteren bir fotograf cekti Tum bu gelismelerin ardindan 1937 de Manfred von Ardenne daraltilmis ve iyi odaklanmis bir elektron demeti ile cok kucuk bir alani tarayarak yuksek cozunurluklu gercek bir taramali elektron mikroskobu icat etmeyi basardi Ardenne tarama prensibini hem yuksek buyutmeye ulasmak icin hem de elektron mikroskobunun dogasinda bulunan kromatik sapinci engellemek icin uygulamistir Ayrica farkli goruntuleme modlari ve SEM teorisi ile ilgili calismalar yapmistir SEM cihazlari yillar icinde Zworykin grubu ve Charles Oatley yonetimindeki Cambridge grubu tarafindan gelistirilmeye devam edilmis ve ilk ticari cihaz Stereoscan adi ile 1965 yilinda Cambridge Scientific Instrument Company tarafindan DuPont firmasina satilmistir Calisma ilkesiTaramali Elektron Mikroskobunun vakum odasinin goruntusu Yuksek enerjili demet elektronlari numune atomlarinin dis yorunge elektronlari ile elastik olmayan girisimi sonucunda dusuk enerjili Auger elektronlari olusur Bu elektronlar numune yuzeyi hakkinda bilgi tasir ve Auger spektroskopisinin calisma prensibini olusturur Yine yorunge elektronlari ile olan girisimler sonucunda yorungelerinden atilan veya enerjisi azalan demet elektronlari numune yuzeyine dogru hareket ederek yuzeyde toplanirlar Bu elektronlar ikincil elektron olarak tanimlanir Ikincil elektronlar numune odasinda bulunan sintilatorde toplanarak ikincil elektron goruntusu sinyaline cevrilir Ikincil elektronlar numune yuzeyinin 10 nm veya daha dusuk derinlikten geldigi icin numunenin yuksek cozunurluge sahip topografik goruntusunun elde edilmesinde kullanilirGoruntu almadaki degiskenlerUygulanan Voltaj keV Calisma Araligi mm Objektif Acikligi µm Kaynakca McMullan D 2006 SCANNING ELECTRON MICROSCOPY 1928 1965 22 Ocak 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde Scanning 17 3 175 185 doi 10 1002 sca 4950170309 3 Mayis 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde McMullan D 1988 Von Ardenne and the scanning electron microscope Proc Roy Microsc Soc 23 283 288 Mathys Daniel Zentrum fur Mikroskopie University of Basel Die Entwicklung der Elektronenmikroskopie vom Bild uber die Analyse zum Nanolabor p 8 Ruska Ernst 1986 Ernst Ruska Autobiography 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde Nobel Foundation von Ardenne M Improvements in electron microscopes GB 511204 Almanya 18 Subat 1937 von Ardenne Manfred 1938 Das Elektronen Rastermikroskop Theoretische Grundlagen Zeitschrift fur Physik Almanya 109 9 110 553 572 Dis baglantilarile ilgili bilgiler Ingilizce hakkinda detayli anlatim Turkce