میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)

تماس بگیرید

میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)

Field Emission Scanning Electron Microscope

معرفی دستگاه FE-SEM

میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) یکی از پیشرفته‌ترین تجهیزات تصویربرداری و آنالیز سطحی در مقیاس نانو است که برای مشاهده دقیق ساختار، مورفولوژی، اندازه و ویژگی‌های سطحی مواد با وضوح بسیار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این دستگاه نسل پیشرفته‌تر میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی (SEM) محسوب می‌شود و به جای استفاده از تفنگ‌های الکترونی معمولی مانند Tungsten Filament یا LaB6، از منبع تولید الکترون Field Emission Gun (FEG) استفاده می‌کند. این فناوری باعث تولید باریکه‌ای از الکترون‌ها با قطر بسیار کوچک، پایداری بالا و روشنایی بیشتر شده و امکان دستیابی به تصاویر با قدرت تفکیک در مقیاس نانومتر و حتی زیر نانومتر را فراهم می‌سازد.

FE-SEM به طور گسترده در صنایع پیشرفته، مراکز تحقیقاتی، دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت برای بررسی مواد پیشرفته، نانو مواد، نیمه‌هادی‌ها، فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و نمونه‌های زیستی استفاده می‌شود.

افزودن به سبد خرید
  • مشخصات محصول
  • عملکرد
  • کاربردها
  • مزایا
نام دستگاهField Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM)
منبع تولید الکترونField Emission Gun (FEG)
نوع نشرThermal Field Emission / Cold Field Emission
قدرت تفکیکحدود 0.4 تا 2 نانومتر (بسته به مدل و شرایط کاری)
محدوده بزرگنماییحدود 10× تا بیش از 1, 000, 000×
ولتاژ شتاب‌دهندهمعمولاً 0.1 تا 30 kV
جریان پرتواز چند pA تا چند nA
سیستم خلأHigh Vacuum / Low Vacuum / Variable Pressure
آشکارسازSE، BSE، In-Lens Detector، EDS، EBSD
محدوده نمونهنمونه‌های جامد، پودر، فیلم‌های نازک و مواد کامپوزیتی
آماده‌سازی نمونهخشک‌کردن، تثبیت، پولیش، پوشش‌دهی رسانا در صورت نیاز
نوع تصویرتصاویر سه‌بعدی‌نما با وضوح بسیار بالا

عملکرد دستگاه FE-SEM

در میکروسکوپ FE-SEM، تولید الکترون توسط یک منبع نشر میدانی انجام می‌شود. در این روش، اعمال میدان الکتریکی بسیار قوی به نوک بسیار تیز منبع الکترونی باعث خروج الکترون‌ها از سطح آن می‌شود.

الکترون‌های تولیدشده پس از شتاب گرفتن در ستون الکترونی، توسط لنزهای الکترومغناطیسی متمرکز شده و به صورت یک پرتو بسیار باریک روی سطح نمونه اسکن می‌شوند.

بر اثر برخورد پرتو الکترونی با سطح نمونه، سیگنال‌های مختلفی ایجاد می‌شود که توسط آشکارسازهای دستگاه دریافت و به اطلاعات تصویری و تحلیلی تبدیل می‌شوند.

مهم‌ترین سیگنال‌های مورد استفاده عبارتند از:

1- الکترون‌های ثانویه (Secondary Electrons - SE)

برای ایجاد تصاویر با بالاترین جزئیات سطحی، نمایش زبری، شکل و مورفولوژی نمونه.

2- الکترون‌های برگشتی (Backscattered Electrons - BSE)

برای مشاهده تفاوت ترکیب شیمیایی مناطق مختلف نمونه بر اساس وزن اتمی عناصر.

3- پرتو ایکس مشخصه (Characteristic X-ray)

با استفاده از آشکارساز EDS/EDX امکان شناسایی و تعیین عناصر موجود در نمونه فراهم می‌شود.

کاربردهای FE-SEM

1- نانوفناوری و علوم مواد

  • تصویربرداری از نانوذرات و نانوساختارها
  • بررسی اندازه، شکل و توزیع ذرات
  • مطالعه مواد کامپوزیتی و مواد پیشرفته
  • کنترل کیفیت محصولات نانویی

2- صنایع نیمه‌هادی و الکترونیک

  • بررسی مدارهای مجتمع (IC)
  • تحلیل عیوب ساختاری در قطعات الکترونیکی
  • اندازه‌گیری لایه‌های نازک و ساختارهای میکرو و نانومتری

3- متالورژی و صنایع فلزی

  • بررسی شکست و خوردگی فلزات
  • مطالعه ریزساختار آلیاژها
  • بررسی پوشش‌های سطحی و عملیات حرارتی

4- صنایع معدنی و زمین‌شناسی

  • شناسایی کانی‌ها
  • بررسی ساختار سنگ‌ها و مواد معدنی
  • آنالیز ترکیب عناصر موجود در نمونه

5- صنایع دارویی و شیمیایی

  • بررسی مورفولوژی پودرها
  • کنترل اندازه ذرات مواد اولیه
  • مطالعه کاتالیست‌ها و مواد شیمیایی پیشرفته

6- علوم زیستی و پزشکی

  • تصویربرداری از ساختارهای سلولی
  • بررسی نمونه‌های زیستی و مواد زیست‌سازگار
  • تحقیقات بیومواد و مهندسی بافت

مزایای FE-SEM:

✅ قدرت تفکیک بسیار بالا

به دلیل استفاده از منبع نشر میدانی، FE-SEM قادر است جزئیات بسیار ریز در محدوده نانومتر را مشاهده کند.

✅ روشنایی و پایداری بیشتر پرتو الکترونی

منبع FEG باعث ایجاد پرتو الکترونی پایدارتر و تصاویر با کیفیت بالاتر نسبت به SEM معمولی می‌شود.

✅ تصویربرداری در بزرگنمایی‌های بسیار بالا

امکان دستیابی به بزرگنمایی‌های بسیار بالا برای بررسی ساختارهای نانومتری.

✅ کیفیت تصویر عالی

تصاویر دارای کنتراست، وضوح و جزئیات سطحی بسیار دقیق هستند.

✅ قابلیت بررسی نمونه‌های کوچک

مناسب برای نمونه‌های بسیار کوچک و ساختارهای میکرو و نانومتری.

✅ امکان انجام آنالیزهای ترکیبی

قابلیت اتصال تجهیزات جانبی مانند:

  • EDS/EDX جهت آنالیز عناصر
  • EBSD جهت بررسی ساختار کریستالی
  • WDS جهت آنالیز دقیق‌تر عناصر
  • سیستم‌های پوشش‌دهی نمونه

✅ قابلیت کار در شرایط خلأ پایین

برخی مدل‌های پیشرفته امکان تصویربرداری از نمونه‌های حساس یا غیررسانا را در حالت Low Vacuum فراهم می‌کنند.

سبد خرید