Podstawy skaningowej mikroskopii elektronowej

Alina Gbyl

Arkadiusz Troszka

Zarys Historyczny

1935 r – M .Knoll projektuje pierwszy elektronowy mikroskop transmisyjny.

1938 – niemiecki fizyk Manfred von Ardenne zainstalował do mikroskopu transmisyjnego cewki odchylające wiązki. Był to prototyp skaningowego mikroskopu elektronowego

1942 – w USA Zworykin, Hillier i Snyder zbudowali pierwszy SEM.

1948 – początek prac nad mikroskopią skaningową w Europie w Cambridge Smith – Oatley i McMullan

1965 – angielska firma Cambridge Scientific Instruments Ltd. zaoferowała pierwszy komercyjny model SEM – Stereosan.

1966 – uczyniła to samo japońska firma JEOL

Skaningowa mikroskopia elektronowa jest to metoda, która pozwala na badanie cech strukturalnych obiektów.

Elektronowy Mikroskop Skaningowy ( SEM – z ang. scanning electron mikroskopy) jest to urządzenie, które wykorzystuje strumień ukierunkowanych elektronów, które linia po linii omiatając powierzchnię badanej próbki tworzą jej obraz. Pod wpływem wiązki elektronów próbka emituje różne sygnały (m. in. elektrony wtórne, elektrony wstecznie rozproszone, charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie), które są rejestrowane za pomocą odpowiednich detektorów, a następnie przetwarzane na obraz próbki lub widmo promieniowania rentgenowskiego.

Budowa skaningowego mikroskopu elektronowego

Podstawowe elementy mikroskopu to: kolumna, komora ze stolikiem próbek i detektorami oraz układ próżniowy.

Zastosowanie:

archeologia biologia ceramika ekologia elektronika geologia historia sztuki

kryminalistyka materiałoznawstwo medycyna metalurgia przemysł chemiczny przemysł

farmaceutyczny przemysł spożywczy

Wdrożenie tej metody do ochrony materiałów bibliotecznych:

Przy badaniu starych, cennych zbiorów bibliotecznych potrzebna jest mikrogramowa próbka, więc aby nie zniszczyć badanego materiału najlepszą metodą badającą cechy strukturalne papieru jest skaningowa mikroskopia elektronowa.

Badając papier metodą skaningowej mikroskopii elektronowej można ustalić:

Skład chemiczny papieru Substancje pomocnicze, które wpływają

na proces starzenia się zbiorów lub niszczenia np. pigmenty w atramencie lub kleje

Przemiany zachodzące w zabytkowym papierze

Budowę papieru

Zalety skaningowej mikroskopii elektronowej:

Pobieranie małej próbki badanego materiału Możliwość badań próbek różnej wielkości Wysoka rozdzielczość Błyskawiczna ocena składu jakościowego i

ilościowego Pełny zakres oznaczeń składu chemicznego (od

boru do uranu) Łatwa preparatyka

Efekty pracy SEM: roztocze

Głowa mrówki faraona

Ziarna pyłku

Dzieląca się pałeczka Coli