La microscopia elettronica a scansione (analisi SEM) può ingrandire un campione fino a 500.000 volte. Con l'EDS, un campione può identificare gli elementi che compongono la regione.
La microscopia elettronica a scansione (SEM) ingrandisce una regione specifica del campione utilizzando un fascio di elettroni focalizzato ad alta energia. Il campione è sotto vuoto per garantire che il fascio di elettroni rimanga focalizzato e non interagisca con le particelle sospese nell'aria. Quando il fascio di elettroni colpisce il campione, provoca il rilascio di elettroni secondari dal campione rilevato per fornire un'immagine basata sulla topografia della superficie. I due rilevatori più comunemente usati sono il rilevatore di elettroni secondari (SED) e il rilevatore di elettroni retrodiffusi (BSE). Gli elettroni interagiscono con il rilevatore per creare un'immagine.
Questo potente microscopio elettronico ha una capacità di ingrandimento fino a 500.000 volte! L'analisi SEM è più potente della microscopia ottica non solo per la potenza di ingrandimento notevolmente aumentata, ma anche per l'aumento della profondità di campo.
La regione campione valutata mediante analisi SEM può anche essere analizzata per identificare elementi specifici che compongono la regione campione utilizzando la spettroscopia a dispersione di energia (EDS). I raggi X vengono emessi anche dalla superficie del campione, che trasporta una firma energetica unica unica per gli elementi trovati nel campione. Questi raggi X vengono rilevati con il rilevatore EDS per fornire informazioni di base sul campione. L'EDS fornisce dati sulla composizione chimica del campione e fornisce dati aggiuntivi sulle proprietà osservate nelle micrografie SEM. Questa tecnica combinata è chiamata SEM-EDS o SEM-EDX Analysis.
L'analisi SEM-EDS è un ottimo metodo per determinare le dimensioni delle particelle e la composizione di base. È anche una tecnica analitica per eseguire la nano caratterizzazione.
L'analisi SEM può essere eseguita come parte dell'analisi dello strato di pellicola per determinare lo spessore di una pellicola. Non solo, se utilizzato in combinazione con EDS è possibile confrontare diverse composizioni chimiche tra ogni strato. La topografia delle pellicole può talvolta mascherare il numero di strati di pellicola in un campione; la mappatura elementare può mostrare livelli che non sono visibili con altri metodi.
L'analisi della contaminazione, la determinazione del contenuto di riempitivo, l'analisi dei guasti, l'ingegneria forense e la frattografia sono anche altre situazioni comuni in cui l'analisi SEM, analizzata con EDS, è di grande valore.
Inoltre, SEM / EDS è una tecnica utilizzata per i test sui metalli come la frattografia, l'infragilimento, l'analisi della corrosione e le composizioni di leghe.
Affinché questo tipo di analisi possa essere eseguito, il campione deve essere un materiale solido e non può essere eseguito su liquidi o gas. I campioni non conduttivi sono placcati in oro per impedire la carica elettronica.
Per eseguire l'analisi, il campione deve entrare nella camera del campione dello strumento che può accogliere campioni di quattro pollici (circa 10 cm) nella dimensione più lunga e di circa 2,5 cm di spessore.
Inoltre, esistono limitazioni al contenuto volatile dei campioni, poiché un'eccessiva gassificazione può essere dannosa per le prestazioni dello strumento.
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