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SEM Scanning Electron
Microscope
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10 Å500 µm1 mm 1 µm 100 nm
plancton
atomibatterio viruscristallo
AFM
TEMSEM
microscopio ottico
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Microscopio elettronico in scansione
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FEG (Field Emission Gun)
100 V - 30 kV Risoluzione: 1.5 nm a 20 kV
Ingrandimenti fino a 500000
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Filamento di tungsteno
Filamento di LaB6
FEG
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SEM Cathode Comparison
Tungsten filament LaB6 Field Emission
Apparent Source Size
100 micrometers
5 micrometers <100 Angstroms
Brightness 1 A/cm2 steradian
20-50 A/cm2 steradian
100-1000 A/cm2 steradian
Vacuum Required
10-5 Torr 10-6 Torr 10-9 Torr
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Microscopi elettroniciUtilizzano un fascio incidente di elettroni che interagisce con
il campione
SEM
TEM
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Segnali ottenuti
• Elettroni secondari: urti anelastici
• Elettroni retrodiffusi: urti elastici
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Il coefficiente di retrodiffusione cambia in funzione del numero atomico (Z) e dell’energia del fascio incidente (Ei)
Elettroni retrodiffusi
Subiscono urti elastici
elastici e anelastici
Gli elettroni retrodiffusi danno informazioni soprattutto sulla COMPOSIZIONE del campione e, in minor misura, sulla morfologia del campione
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Elettroni secondari
generati da elettroni primari e retrodiffusi
prodotti in seguito a urti anelastici
emergono da profondità inferiori a 10 nm
Gli elettroni secondari danno informazioni soprattutto sulla MORFOLOGIA del campione e, in minor misura, sulla composizione del campione
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Confronto fra il coefficiente di retrodiffusione (η) e il coefficiente di emissione degli elettroni secondari (δ)
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informazioni sulla composizione del campione
elettroni retrodiffusi
elettroni secondari
informazioni sulla morfologia del campione
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Distribuzione spaziale degli elettroni nel campione
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Profondità di penetrazione
Elettroni retrodiffusi
Al 0.7 µm
Au 0.07 µm
Elettroni secondari
Al 50 nm
Au 5 nm
Raggi X
Al 2 µm
Au 0.2 µm
Fascio incidente = 20 kV
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ESEM (Environmental SEM)SEM VP (SEM Variable Pressure)
BEATLE
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20 µm
elettroni secondari
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elettroni secondari
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elettroni secondari
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