Mediante il microscopio a scansione ottica (SEM) è possibile ottenere informazioni di tipo morfologico e strutturale sul campione analizzato e il riconoscimento delle forme cristalline dei suoi costituenti. L’esame consente, inoltre, un’analisi semi-quantitativa dei singoli elementi, abbinando al microscopio elettronico a scansione una microsonda (con rilevatore a dispersione di energia).
Il microscopio elettronico a scansione (SEM-EDS) utilizza un fascio di elettroni mobile (con energia fino a 30 keV) che viene inviato sulla superficie del campione scansionandola punto per punto al fine di visualizzare oggetti a forti ingrandimenti. Il fascio incidente causa principalmente tre fenomeni: l’estrazione degli elettroni secondari, la retrodiffusione degli elettroni del fascio primario e l’emissione dei raggi x caratteristici. Gli elettroni secondari o retrodiffusi vengono raccolti dai rivelatori e successivamente inviati al tubo catodico oltre al quale è posto lo schermo dove si forma l’immagine finale che può essere registrata fotograficamente. L’emissione secondaria della superficie colpita da elettroni provoca l’emissione di raggi x per fluorescenza; il rilevamento di tali radiazioni caratteristiche permette di effettuare un’analisi elementare del campione tramite sonda EDS. L’ingrandimento prodotto dal microscopio elettronico a scansione è il rapporto dimensionale tra l’immagine finale prodotta ed il campo esplorato dal fascio elettronico sul campione. Normalmente l’ingrandimento può andare da 10 a 200.000x ed il potere risolutivo può spingersi fino a 4nm (40 Ångstrom).
La tecnica è non distruttiva per il campione, qualitativa e semiquantitativa (se abbinata a microanalisi elettronica EDS).
Il campione sul quale viene condotta l’analisi SEM consiste in una cross-section metallizzata in modo da garantire conduttività e possedere un potenziale elettrico costante in superficie affinché si verifichi correttamente l’emissione secondaria.
