www.wikidata.id-id.nina.az
SEM beralih ke halaman ini Untuk kegunaan lain lihat SEM disambiguasi Mikroskop pemindai elektron scanning electron microscope SEM adalah jenis mikroskop elektron yang mencitrakan permukaan sampel oleh pemindaian dengan pancaran tinggi elektron Elektron yang berinteraksi dengan atom yang membentuk sampel menghasilkan sinyal yang berisi informasi tentang sampel dari permukaan topografi komposisi dan sifat lainnya seperti daya konduksi listrik Mikroskop pemindai elektron JEOL JSM 6340FBerdasarkan karya Max Knoll dan Manfred von Ardenne pada tahun 1930 an SEM terdiri dari seberkas elektron yang memindai permukaan sampel yang akan dianalisis dimana sebagai tanggapan kembali memancarkan partikel tertentu Partikel ini dianalisis oleh detektor yang berbeda yang memungkinkan untuk merekonstruksi gambar tiga dimensi dari permukaan Saat ini pemindaian mikroskop elektron digunakan di berbagai bidang mulai dari biologi hingga teknik material dan banyak produsen menawarkan serangkaian perangkat dengan detektor elektron sekunder dan resolusi yang berkisar antara 0 4 nanometer 1 hingga 20 nanometer Daftar isi 1 Sejarah 2 Preparasi sampel 3 Prinsip kerja 3 1 Perbesaran 4 Pencitraan SEM 3D 5 Pasar 6 Lihat pula 7 Referensi 8 Bibliografi 9 Pranala luarSejarah Sunting nbsp SEM perbesaran tinggi pertama dari Manfred von Ardenne Tidak diketahui secara persis siapa sebenarnya penemu mikroskop pemindai elektron ini Penanggung jawab dari sejarah awal SEM telah diajukan oleh McMullan 2 3 Walau publikasi pertama kali yang mendiskripsikan teori SEM dilakukan oleh fisikawan Jerman Dr Max Knoll pada 1935 4 meskipun fisikawan Jerman lainnya Dr Manfred von Ardenne mengklaim dirinya telah melakukan penelitian suatu fenomena yang kemudian disebut SEM hingga tahun 1937 5 Mungkin karena itu tidak satu pun dari keduanya mendapatkan penghargaan nobel untuk penemuan itu 6 Pada 1942 tiga orang ilmuwan Amerika yaitu Dr Vladimir Kosma Zworykin 7 Dr James Hillier dan Dr Snijder benar benar membangun sebuah metode mikroskop pemindai elektron SEM dengan resolusi hingga 50 nm atau magnifikasi 8 000 kali diikuti dengan kelompok Cambridge pada tahun 1950 an dan awal tahun 1960 an 8 9 10 11 Sebagai perbandingan SEM modern sekarang ini mempunyai resolusi hingga 1 nm atau pembesaran 400 000 kali Mikroskop elektron dengan cara ini memfokuskan sinar elektron electron beam di permukaan objek dan mengambil gambarnya dengan mendeteksi elektron yang muncul dari permukaan objek Preparasi sampel Sunting nbsp Seekor laba laba dipercik lapisi dalam emas dipreparasi untuk dilihat menggunakan SEM Sampel untuk SEM dapat berupa padatan spesimen ruah dari berbagai ukuran yang akan muat dalam ruang spesimen Sampel umumnya dipasang dengan kuat pada dudukan spesimen yang disebut stub spesimen menggunakan perekat konduktif namun penjepit mekanik adalah alternatif yang mungkin Beberapa model SEM bisa meneliti setiap bagian dari suatu wafer semikonduktor berukuran 6 inci 15 cm dan beberapa dapat memiringkan objek dengan ukuran tersebut sebesar 45 dan memberikan terus menerus rotasi 360 Spesimen nonkonduktif cenderung bermuatan ketika dipindai oleh berkas elektron dan terutama dalam modus pencitraan elektron sekunder hal ini menyebabkan kesalahan pemindaian gambar dan artefak lainnya Untuk pencitraan konvensional dalam SEM spesimen harus konduktif listrik setidaknya di permukaannya dan direndahkan untuk mencegah akumulasi muatan elektrostatik Benda logam memerlukan sedikit persiapan khusus untuk SEM kecuali untuk membersihkan dan pemasangan pada rintisan spesimen Material non konduktif biasanya dilapisi dengan lapisan ultra tipis material pengkonduksi listrik yang diendapkan pada sampel Bahan yang konduktif digunakan saat ini untuk lapisan spesimen termasuk emas paduan emas paladium platina osmium 12 Iridium tungsten kromium dan grafit Pelapisan dengan logam berat dapat meningkatkan rasio sinyal bising bagi sampel dengan nomor atom Z rendah Peningkatan tersebut muncul karena emisi elektron sekunder untuk material dengan Z tinngi diperkuat Prinsip kerja Sunting nbsp Diagram skematik sejarah dari mikroskop pemindai Dari 1980 tabung sinar katode yang disinkronkan dengan SEM secara bertahap menghilang untuk memberi jalan kepada pengambilan citra digital Mikroskop pemindai elektron dilengkapi dengan katode serta lensa dan fokus magnetik untuk membuat sebuah balok dari elektron nbsp Diagram dari SEM dilengkapi dengan detektor sinar X EDS penyebaran energi Cara terbentuknya gambar pada SEM berbeda dengan apa yang terjadi pada mikroskop optik dan TEM Pada SEM gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru elektron sekunder atau elektron pantul yang muncul dari permukaan sampel ketika permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron Elektron sekunder atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya kemudian besar amplitudonya ditampilkan dalam gradasi gelap terang pada layar monitor CRT tabung sinar katode Di layar CRT inilah gambar struktur objek yang sudah diperbesar bisa dilihat Pada proses operasinya SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan sehingga bisa digunakan untuk melihat objek dari sudut pandang tiga dimensi Dalam SEM modern pemetaan elektron sekunder dicatat dalam bentuk digital tapi SEM yang telah dikembangkan dari awal 1960 jauh sebelum penyebaran penyimpanan komputer berarti melalui proses analog yang terdiri seperti yang ditunjukkan pada gambar untuk menyinkronkan pemindaian sinar tabung sinar katode dengan SEM oleh modulasi intensitas tabung oleh sinyal sekunder Gambar sampel kemudian muncul di layar fosfor dari tabung sinar katode dan dapat direkam pada film fotografi Sebuah mikroskop pemindai elektron pada dasarnya terdiri dari pistol elektron dan kolom elektron yang fungsinya adalah untuk menghasilkan probe elektron baik pada sampel tahap spesimen untuk memindahkan sampel di tiga arah dan sensor untuk menangkap dan menganalisis radiasi yang dipancarkan oleh sampel Selain itu perangkat tentu harus dilengkapi dengan sistem pompa vakum nbsp Citra SEM dari darah manusia normal yang tengah beredar nbsp Citra SEM dari hederelloid dari Devonian dari Michigan diameter tabung terbesar adalah 0 75 mm SEM digunakan secara luas untuk menangkap gambar rinci fosil mikro dan makro nbsp Citra pancaran balik elektron BSE dari wilayah yang kaya antimon dalam sebuah fragmen kaca kuno Museum menggunakan SEM untuk mempelajari artefak berharga dengan cara tak merusak nbsp Dua gambar dari kristal mendalam hoar salju yang sama dilihat melalui mikroskop cahaya kiri dan sebagai sebuah citra SEM kanan Perhatikan bagaimana citra SEM memungkinkan untuk persepsi yang jelas tentang rincian struktur halus yang sulit untuk sepenuhnya membuat keluar dalam gambar mikroskop cahaya Perbesaran Sunting Perbesaran dalam SEM dapat dikendalikan pada kisaran sekitar 6 kali lipat dari sekitar 10 sampai 500 000 kali Tidak seperti mikroskop elektron optik dan transmisi perbesaran gambar dalam SEM bukanlah merupakan fungsi dari kekuatan lensa objektif SEM mungkin memiliki kondensor dan lensa objektif tetapi fungsi mereka adalah untuk memfokuskan sinar ke tempat dan tidak pada gambar spesimen Asalkan pistol elektron dapat menghasilkan balok dengan diameter cukup kecil SEM bisa melakukan prinsip kerja yang sama sekali tanpa kondensor atau lensa objektif meskipun mungkin sangat tidak serbaguna atau mencapai resolusi sangat tinggi Dalam SEM seperti pada scanning probe microscopy perbesaran dihasilkan dari rasio dimensi raster pada spesimen dan raster pada perangkat layar Dengan asumsi bahwa tampilan layar memiliki ukuran tetap perbesaran yang lebih tinggi dihasilkan dari mengurangi ukuran raster pada spesimen dan sebaliknya Perbesaran karena itu dikendalikan oleh arus yang dipasok ke kumparan pemindai x y atau tegangan yang diberikan ke x piring deflektor y dan bukan dengan kekuatan lensa objektif nbsp Citra SEM dari lapisan tahan cahaya digunakan dalam pembuatan semikonduktor diambil dengan SEM emisi medan nbsp Citra SEM dari permukaan batu ginjal menunjukkan kristal tetragonal dari Weddellite kalsium oksalat dihidrat muncul dari bagian tengah amorf dari batu Panjang horizontal gambar mewakili 0 5 mm dari bentuk asli nbsp Sel epidermis dari permukaan bagian dalam dari sebuah serpihan bawang Di bawah dinding sel seperti shargreen dapat melihat inti dan organel kecil yang mengambang di sitoplasma Citra BSE dari sampel bernoda lantanoid diambil tanpa fiksasi sebelumnya atau dehidrasi atau pemercikan Pencitraan SEM 3D SuntingMikroskop pemindai elektron memungkinkan untuk mengetahui gambar skala horizontal tapi tidak tentu skala vertikal mereka tidak seperti mikroskop lain seperti atom mikroskop mikroskop pemindai elektron tidak aslinya adalah instrumen topografi Namun adanya komputer yang diizinkan menggunakan artefak untuk membuat gambar tiga dimensi Di antara metode berikut dua yang pertama adalah yang paling sering digunakan Dengan membuat dua gambar berturut turut dari sampel dengan sudut yang berbeda bantuan tersebut dapat dibentuk kembali dengan metode fotogrametri nbsp Pasangan citra SEM dari stereo mikrofosil dari Ostracoda diperoleh dengan memiringkan sampel antara dua gambar nbsp Dari pasangan stereo ini dimensi ketiga dibangun kembali oleh fotogrametri menggunakan perangkat lunak MountainsMap SEM suksesi representasi 3D pada sudut yang berbeda kemudian dilakukan dan dirakit menjadi animasi ini dalam gambar GIF Menggunakan detektor empat kuadran dimungkinkan untuk merekonstruksi gambar relief dengan menganalisis refleksi diferensial disebut bentuk dari bayangan sejauh lereng wajar lereng vertikal dan overhang diabaikan sehingga jika seluruh bidang ditempatkan pada permukaan yang datar hanya belahan atasnya muncul setelah rekonstruksi 3D Metode yang sama juga dapat digunakan dengan satu gambar untuk menghasilkan efek non metrologi pseudo 3D jika elektron cukup merumput di atas permukaan yang relatif datar nbsp Citra SEM mata lalat dengan perbesaran 450 nbsp Detail dari gambar sebelumnya nbsp Rekonstruksi 3D dari citra SEM ini menggunakan algoritme Shape from shading nbsp Metode yang sama tapi setelah homogenisasi perangkat lunak pencahayaanBeberapa pabrik menawarkan secara langsung mikroskop untuk merekonstruksi topografi dan juga terdapat perangkat lunak komersial khusus yang kompatibel dengan berbagai instrumen pasar Kegunaan bantuan rekonstruksi 3D seperti pengetahuan kekasaran adhesi dari daerah yang dikembangkan area efektif untuk reaksi kimia dengan rasio luas horisontal yang diproyeksikan pengukuran dimensi MEMS atau cukup kepentingan dalam hal visualisasi 3D permukaan diputar secara retrospektif untuk mengubah sudut pandang Pasar SuntingPasaran untuk mikroskop semua jenis diperkirakan mencapai 811 000 000 USD dimana sekitar 60 dihasilkan oleh mikroskop optik 1 Dengan 26 mikroskop elektron menempati tempat kedua dari pasar ini diperkirakan pada tahun 1999 oleh Global Information Inc sekitar 222 000 000 13 Global Information Inc juga berkeyakinan bahwa pangsa mikroskop optik akan menurun mikroskop confocal tetap stabil sementara pasar mikroskop elektron akan mengalami perkembangan dan diperkirakan 747 000 000 pada tahun 2005 1 Harga rata rata SEM diperkirakan mencapai 200 000 tetapi dapat mencapai satu juta dolar untuk perangkat yang lebih canggih Namun mikroskop baru digambarkan sebagai mikroskop murah low cost microscopes baru baru ini beredar di pasaran untuk sepertiga dari harga rata rata dari SEM 14 Lihat pula Sunting2The unnamed parameter 2 is no longer supported Please see the documentation for columns list Aplikasi mikroskop elektron Mikroskop cahaya Mikroskop gaya atom Mikroskop penerowongan payaran Spektrometri Mikroskop transmisi elektron TEM Ilmu forensik Kimia nano Nanoteknologi NanopartikelReferensi Sunting a b c Inggris Hitachi breaks SEM resolution barrier www labtechnologist com 10 Maret 2005 McMullan D 2006 Scanning electron microscopy 1928 1965 Scanning 17 3 175 185 doi 10 1002 sca 4950170309 McMullan D 1988 Von Ardenne and the scanning electron microscope Proc Roy Microsc Soc 23 283 288 Knoll Max 1935 Aufladepotentiel und Sekundaremission elektronenbestrahlter Korper Zeitschrift fur technische Physik 16 467 475 von Ardenne M Improvements in electron microscopes GB 511204 convention date Germany 18 February 1937 von Ardenne Manfred 1938 Das Elektronen Rastermikroskop Theoretische Grundlagen Zeitschrift fur Physik dalam bahasa German 109 9 10 553 572 Bibcode 1938ZPhy 109 553V doi 10 1007 BF01341584 Pemeliharaan CS1 Bahasa yang tidak diketahui link Zworykin VA Hillier J Snyder RL 1942 A scanning electron microscope ASTM Bull 117 15 23 McMullan D 1953 An improved scanning electron microscope for opaque specimens Proceedings of the IEE Part II Power Engineering 100 75 245 256 doi 10 1049 pi 2 1953 0095 Oatley CW Nixon WC Pease RFW 1965 Scanning electron microscopy Adv Electronics Electron Phys 21 181 247 Smith KCA Oatley CW 1955 The scanning electron microscope and its fields of application British Journal of Applied Physics 6 11 391 399 Bibcode 1955BJAP 6 391S doi 10 1088 0508 3443 6 11 304 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Wells OC 1957 The construction of a scanning electron microscope and its application to the study of fibres PhD Dissertation Cambridge University Suzuki E 2002 High resolution scanning electron microscopy of immunogold labelled cells by the use of thin plasma coating of osmium Journal of Microscopy 208 3 153 157 doi 10 1046 j 1365 2818 2002 01082 x Inggris 1 Diarsipkan 2007 11 17 di Wayback Machine Diarsipkan 2007 11 17 di Wayback Machine MEMS technology magnifies opportunities for low cost SEM Diarsipkan 2007 11 17 di Wayback Machine Small Times 6 Inggris 2 Diarsipkan 2009 04 11 di Wayback Machine Diarsipkan 2009 04 11 di Wayback Machine FEI launches world s smallest commercially available SEM Diarsipkan 2009 04 11 di Wayback Machine Small Times 25 Juni 2007 Bibliografi SuntingCharles William Oatley 1972 The Scanning electron microscope Pt 1 The instrument London Cambridge University Press ISBN 0 521 08531 4 Michael T Postek 1997 The Scanning Electron Microscope dalamHandbook of Charged Particle Optics University of Maryland CRC Press ISBN 0 8493 2513 7 Joseph Goldstein Dale E Newbury Patrick Echlin Charles E Lyman David C Joy Eric Lifshin L C Sawyer J R Michael 1992 Scanning Electron Microscopy and X ray Microanalysis dalam bahasa francais edisi ke 3 Springer Verlag ISBN 978 0306472923 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Pemeliharaan CS1 Menggunakan parameter penulis link Pemeliharaan CS1 Bahasa yang tidak diketahui link C Le Gressus Microscopie electronique a balayage Techniques de l Ingenieur 1995 dalam Analyse et caracterisation Pranala luar Sunting nbsp Wikibooks memiliki buku di Nanotechnology nbsp Wikimedia Commons memiliki media mengenai Mikroskopi pemindai elektron nbsp Wikimedia Commons memiliki media mengenai Citra mikroskopi pemindai elektron UmumHowStuffWorks How Scanning Electron Microscopes Work Notes on the SEM Diarsipkan 2011 09 11 di Wayback Machine Notes covering all aspects of the SEM Scanning Electron Microscopy basics an animated tutorial on how SEM works Virtual SEM sparkler Interactive simulation of a scanning electron microscope SEM Preparing a Sample for the SEM preparing a non conducting subject for the SEM QuickTime movie multichannel color SEM imaging and DDC SEM image examples Video on the scanning electron microscope Karlsruhe University of Applied Sciences animations and explanations on various types of microscopes including electron microscopes Universite Paris Sud SejarahMicroscopy History links Diarsipkan 2010 12 30 di Wayback Machine from the University of Alabama Department of Biological Sciences Environmental Scanning Electron Microscope ESEM historyGambarRippel Electron Microscope Facility Diarsipkan 2007 03 19 di Wayback Machine Many dozens of mostly biological SEM images from Dartmouth College Lanthanoid staining SEM images from Research Institute of Eye Diseases Moscow Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Mikroskop pemindai elektron amp oldid 23185054