المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) هو تقنية مجهرية تستخدم شعاع إلكتروني مركّزًا لإنشاء صور تفصيلية لسطح العينة. يقوم شعاع الإلكترون بمسح العينة بنمط نقطي، ويتم اكتشاف الإشارات الناتجة الناتجة عن التفاعلات بين شعاع الإلكترون وسطح العينة واستخدامها لتكوين صورة. يوفر SEM صورًا سطحية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ويستخدم على نطاق واسع في مجالات مختلفة، بما في ذلك توصيف المواد وتكنولوجيا النانو والأبحاث البيولوجية.
التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة من الطاقة (EDS): EDS هو تقنية تحليلية تستخدم غالبًا مع SEM. يكتشف الأشعة السينية المميزة المنبعثة من العينة عندما يتم قصفها بشعاع إلكتروني. توفر طاقة وكثافة هذه الأشعة السينية معلومات حول التركيب العنصري للعينة. يتيح SEM EDS تحديد العناصر الموجودة في العينة وقياس كميتها، مما يوفر رؤى قيمة حول تركيبها العنصري وتوصيفها الكيميائي.
تحليل الأشعة السينية المشتتة من الطاقة (EDX): EDX هو مصطلح آخر لـ EDS ويشير إلى تحليل العينات وفحصها باستخدام التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة من الطاقة. ويتضمن الكشف عن الأشعة السينية المنبعثة من العينة وتحليلها، والتي تحمل معلومات عن العناصر الموجودة وتركيزاتها. SEM EDX هي أداة قوية للتحليل الأولي النوعي والكمي، وتحديد العناصر النزرة، ورسم خرائط توزيع العناصر عبر العينة.
يوفر الجمع بين SEM وEDS/EDX العديد من المزايا والتطبيقات:
1. التحليل العنصري
يسمح SEM EDS/EDX بالتحليل الأولي النوعي والكمي للعينات. ويمكنه تحديد التركيب الكيميائي وتوزيع العناصر داخل المادة، بما في ذلك العناصر النزرة.
2. توصيف المواد
تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع لتوصيف المواد المختلفة، مثل المعادن والمعادن والبوليمرات والسيراميك والعينات البيولوجية. فهو يساعد في تحديد التركيب العنصري، ووجود الشوائب، وتحديد المراحل أو المركبات داخل العينة.
3. تحليل الفشل
يعتبر SEM EDS/EDX ذا قيمة في التحقيق في حالات الفشل والعيوب المتعلقة بالمواد. يمكنه تحديد أسباب الفشل من خلال تحليل التركيبة العنصرية وتحديد الجزيئات أو الملوثات الأجنبية.
4. التحليل الجيولوجي
يتم استخدام SEM EDS/EDX على نطاق واسع في الجيولوجيا لدراسة تكوين وبنية الصخور والمعادن والتربة. فهو يساعد في التعرف على المعادن، ودراسة القوام الصخري، وتحليل العمليات الجيولوجية.
5. علم الطب الشرعي
يلعب SEM EDS/EDX دورًا حاسمًا في تحقيقات الطب الشرعي، حيث يساعد في تحليل الأدلة الأثرية، مثل الألياف وبقايا الطلقات النارية ورقائق الطلاء وشظايا الزجاج. يمكن أن يساعد في تحديد ومقارنة المواد الموجودة في مسرح الجريمة.
بشكل عام، يعد EDS/EDX في SEM أداة تحليلية قوية تجمع بين التصوير والتحليل العنصري. يجد تطبيقات في مجالات مختلفة، بما في ذلك علوم المواد، والجيولوجيا، وعلوم الطب الشرعي، والتحليل البيئي، وعلم الأحياء، وعلم الآثار.