میکروسکوپ الکترونی روبشی

میکروسکوپ الکترونی روبشی یا SEM نوعی میکروسکوپ الکترونی است که قابلیت عکس برداری از سطوح با بزرگنمایی ۱۰ تا ۵۰۰۰۰۰ برابر با قدرت تفکیکی کمتر از ۱ تا ۲۰ نانومتر (بسته به نوع نمونه) را دارد.
تفنگ الکترونی
لنزها
روزنه ها
سیستم روبش
محفظه نمونه
سیستم خلأ
سیستم نمایش
میکروسکوپ الکترونی روبشی، از مناسب ترین وسایل در دسترس برای آزمایش و آنالیز مورفولوژی نانو ساختارها و شناسایی ترکیبات شیمیائی است. توانائی SEM برای بررسی سطح مواد بی نظیر بوده و حائز برتری های فراونی نسبت به میکروسکوپ های نوری است.در میکروسکوپ نوری تشکیل تصویر با استفاده از نورهای منعکس شده از سطح نمونه صورت می گیرد، در حالی که در SEM این مهم با بکارگیری الکترون ها میسر می شود. در واقع این میکروسکوپ یکی از روش های تولید تصاویر با روبش یک پرتو الکترونی روی سطح نمونه است. طول موج الکترون ها از فوتون های نور کوتاه تر بوده و طول موج کوتاه تر باعث ایجاد وضوح، قدرت تفکیک و حصول اطلاعات مناسب تر می شود. در حقیقت در SEM هیچ سیستم نوری-الکترونی برای تشکیل تصویر و بزرگ نمائی وجود ندارد، بلکه تصویر از مشاهده نقطه به نقطه پدیده های سطح منتج از اثر متقابل پرتوی الکترونی با سطح نمونه تشکیل می شود.با این روش تصاویر سه بعدی از ساختار، نمونه به دست می آید.
نخستین تلاش ها در توسعهٔ میکروسکوپ الکترونی روبشی به سال ۱۹۳۵ بازمی گردد که نول* و همکارانش در آلمان پژوهش هایی در زمینهٔ پدیده های الکترونیک نوری انجام دادند. آرْدِن * در سال ۱۹۳۸ با اضافه کردن پیچه های جاروب کننده به یک میکروسکوپ الکترونی عبوری توانست میکروسکوپ الکترونی عبوری-روبشی بسازد.
استفاده از میکروسکوپ SEM برای مطالعهٔ نمونه های ضخیم اولین بار توسط زوُرِکین* و همکارانش در سال ۱۹۴۲ در ایالات متحده گزارش شد. قدرت تفکیک میکروسکوپ های اولیه در حدود ۵۰ نانومتر بود.میکروسکوپ الکترونی روبشی بر اساس نحوه تولید باریکه الکترونی در آن به دو نوع Field Emission و Thermoionic Emission تقسیم بندی می شود که نوع Fe-SEM دارای بزرگنمایی و حد تفکیک بسیار بالاتری بوده و تصاویری با بزرگنمایی ۷۰۰ هزار برابر را با آن می توان به دست آورد.

میکروسْکوپ الکترونی روبِشی (scanning electron microscope)
میکروسکوپی الکترونی، برای تولید تصاویری سه بعدی با بزرگ نمایی ۱۰ تا ۲۰۰هزار. در این دستگاه، ویژگی های میکروسکوپ الکترونی روبشی (اس ایی ام) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (تی ایی ام) تلفیق شده است. بزرگ نمایی آن به ۹۰میلیون برابر می رسد و با آن می توان تصویر اتم منفرد را نیز به دست آورد. در این میکروسکوپ، باریکۀ ظریفی از الکترون ها با آهنرباهای الکتریکی کانونی می شوند و روی نمونه حرکت می کنند یا آن را می روبند. تابش ثانویهای که از نمونه بازتابیده می شود، با استفاده از آشکارساز جمع آوری و سیگنالی الکتریکی حاصل می شود. سپس، این سیگنال را برای ایجاد نقطه ای درخشان روی صفحه ای شبیه صفحۀ تلویزیون به کار می برند. با حرکت سریع این نقطه روی صفحه، هم فاز با باریکۀ الکترونی ای که نمونه را می روبد، تصویری از نمونه تشکیل می شود. قدرت تفکیک میکروسکوپ الکترونی روبشی به اندازۀ باریکۀ الکترونی وابسته است؛ هر چه این باریکه ظریف تر باشد، قدرت تفکیک میکروسکوپ بیشتر خواهد بود. قدرت تفکیک میکروسکوپ های فعلی هفت تا ده نانومتر است. نخستین تصویر الکترونی روبشی را ماکس کنول، از شرکت آلمانی تلفنکن، در ۱۹۳۵ تولید کرد، ولی میکروسکوپ الکترونی روبشی برای نخستین بار در ۱۹۶۵ به صورت تجاری به بازار عرضه شد.