1935 r – Max 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.
Podstawowe
elementy
mikroskopu to:
kolumna,
komora ze
stolikiem próbek
i detektorami
oraz układ
próżniowy.
Wiązka elektronów
kierowana na badaną
próbkę nie jest statyczna.
Specjalne
cewki
odchylające
sprawiają, że
w sposób regularny omiata
dany obszar preparatu.
W momencie, gdy wiązka
elektronów pada na
powierzchnię część z nich
jest rozpraszana, część
wnika do wnętrza próbki
powodując emisję wtórnych
elektronów, promieni
rentgenowskich oraz
światła widzialnego
W pobliżu oświetlanej
elektronami próbki ustawione
są specjalne
detektory
, które
wykrywają elektrony
rozproszone, wtórne lub któryś
z rodzajów promieniowania
przetwarzając rejestrowane
sygnały na sygnały cyfrowe.
Sygnały cyfrowe są następnie
przetwarzane na obraz
wyświetlany na monitorze.
elektronowy mikroskop
skaningowy, pozwala osiągnąć
rozdzielczość rzędu 0,1
nanometra - 0,0000000001
metra). Pozwalają one na coraz
dokładniejsze obserwacje
świata atomów i cząsteczek.
Rodzajem SEM jest
skaningowy
mikroskop tunelowy
(STM ), który został
skonstruowany
przez Gerda
Binninga i Heinricha
Rohrera w 1986
roku.
Uzyskanie obrazu
powierzchni jest
możliwe dzięki
wykorzystaniu
zjawiska
tunelowego
Warunkiem wykonania pomiaru w
skaningowym
mikroskopie elektronowym jest
umieszczenie próbki
w próżni
oraz
przewodnictwo elektryczne
próbki.
Dlatego badaną próbkę napyla się w tzw.
napylarce
próżniowej cienką warstwą metalu (najlepiej
złotem).
Zaletą tak uzyskanych próbek jest ich
trwałość i możliwość powtarzania
obrazowania. W SEM preparat nie musi
być
bardzo cienki, tak jak jest to wymagane w
zwykłym
mikroskopie elektronowym.
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
•
zbadanie i poznanie wielu organizmów, wniknięcie do
komórki i poznanie licznych jej funkcji, również
tych najmniejszych organizmów jakimi są bakterie i wirusy,
•
badanie produktów spożywczych,
•
badanie struktury krystalicznej i jej defektów,
•
w przemyśle elektronicznym i innych gałęziach przemysłu
nowoczesnego,
•
w laboratoriach fizycznych i chemicznych,
•
w archeologii i badaniach historycznych,
•
w kryminalistyce i innych dziedzinach, gdzie wymagana
jest precyzja i dokładne sprawdzenie wytworzonych
materiałów
Badanie mikrostruktur substancji pochodzenia
roślinnego (np. ziaren zbóż i roślin
strączkowych, ziaren skrobi) oraz zwierzęcego
Badanie żeli hydrokoloidów (np. skrzepu
kazeiny)
Badanie preparatów hydrokoloidów (np.
kazeinianów, stabilizatorów, zagęstników,
substancji żelifikujących)
Ocena zafałszowań w produktach spożywczych
Analiza zanieczyszczeń biologicznych w
żywności,
Identyfikacja alergenów