Il microscopio a scansione rappresenta una svolta tecnologica nel campo della microscopia, offrendo una visione dettagliata con alta risoluzione ed elevata profondità di campo, che in passato e ha aperto nuove frontiere nella ricerca scientifica.

Attualmente il microscopio elettronico a scansione è sempre più diffuso anche in ambito industriale, come valido supporto per far fronte ai requisiti prestazionali e tecnologici sempre più spinti dei componenti sul mercato.

Questo strumento, attraverso il suo meccanismo di funzionamento, permette di esplorare dettagli morfologici e microstrutturali molto piccoli con una precisione e risoluzione elevate.

Cosa è un Microscopio a scansione?

Il microscopio a scansione è un tipo di microscopio elettronico che utilizza un fascio di elettroni per analizzare il campione. Il fascio elettronico colpisce il campione posto in una camera in vuoto. Il campione risponde a sua volta emettendo elettroni e altri tipi di segnali, che vengono analizzati per poi generare l’immagine. Rispetto ai microscopi tradizionali, offre immagini più chiare e dettagliate grazie alla sua capacità di superare i limiti di diffrazione della luce visibile.

Esempio di applicazione del microscopio elettronico per analisi microstrutturale: l’immagine mostra la microstruttura dell’acciaio per molle C75 allo stato patentato, composta da perlite finissima molto compatta. Le lamelle della perlite sono così vicine da essere risolte solo a 8500x; il microscopio ottico non permette di risolverle. Attacco Nital 2%

Tipi di microscopi a scansione

Esistono vari tipi di microscopi a scansione, tra cui il microscopio elettronico a scansione (SEM) e il microscopio elettronico a trasmissione (TEM). . Ogni tipo ha specifiche applicazioni che lo rendono ideale per certi tipi di analisi, dall’ingegneria dei materiali alla biologia cellulare.

I SEM si differenziano principalmente per la tecnica con cui si genera il fascio di elettroni: per effetto termoionico o per emissione di campo; questi ultimi sono più prestazionali rispetto ai primi e, per ragioni costruttive, anche più costosi.

Nella microscopia in trasmissione, il fascio elettronico attraversa una fetta sottilissima ricavata dal campione. Il TEM è uno strumento generalmente poco diffuso in ambito industriale e più utilizzato a livello di ricerca pura e applicata.

Benefici dell’utilizzo del Microscopio a Scansione SEM

Il microscopio elettronico a scansione (SEM) offre numerosi vantaggi che lo rendono uno strumento insostituibile in molti campi della ricerca scientifica e industriale. Uno dei principali benefici del SEM è la sua straordinaria capacità di fornire immagini ad alta risoluzione. A differenza dei microscopi ottici, il SEM può magnificare i campioni fino a circa 100.000 volte, permettendo agli utenti di osservare dettagli fino al livello micrometrico o sub micrometrico. Questo è particolarmente utile per esaminare la superficie dei materiali, la struttura, le superfici di frattura e anche gli organismi molto piccoli come i batteri.

Un altro vantaggio significativo è la sua versatilità in termini di campioni che può analizzare. Il SEM può essere equipaggiato con la modalità “basso vuoto” che permette l’analisi di campioni non conduttivi senza la necessità di rivestirli con un metallo, preservando così l’integrità del campione.. Inoltre, il SEM offre diverse modalità di imaging, come l’immagine a elettroni retro diffusi, che possono rivelare la composizione elementare dei campioni oltre alla loro topografia. Con questa modalità, le zone di un’immagine aventi differente composizione chimica vengono visualizzate con tonalità differenti, più chiare o scure.

L’applicabilità del SEM si estende oltre la biologia e la scienza dei materiali, trovando impiego anche in settori come quello dei semiconduttori , la metallurgia e la geologia. La sua capacità di analizzare rapidamente la composizione e la struttura dei materiali lo rende essenziale per il controllo qualità e la ricerca e sviluppo, accelerando il processo di innovazione e migliorando la qualità dei prodotti.

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