SEM-EDS-analyysi
Pyyhkäisyelektronimikroskopia (SEM) yhdistettynä energiadispersiiviseen röntgenspektroskopiaan (EDS tai EDX) tuottaa tarkan kuvan näytteen mikroskooppisista pintarakenteista ja antaa täsmällistä tietoa sen alkuainekoostumuksesta. SEM-EDS-analyysi soveltuu lähes kaikenlaisille näytteille ja sillä on valtava määrä sovelluksia aina perustason tieteellisestä tutkimuksesta tuotekehitykseen ja laadunvalvontaan.
Yksinkertainen ja läpinäkyvä hinnoittelu
Pintojen SEM-kuvantaminen
Pintojen SEM-EDX kuvaus
Poikkileike-SEM leveällä ionisäteellä (BIB)
Mikromuovien vapautuminen tekstiileistä
Poikkileike-SEM-EDX leveällä ionisäteellä (BIB)
Hinnat ilmoitettu ilman arvonlisäveroa (24 %).
- Nopeat tulokset
- Henkilökohtaista apua asiantuntijoilta
- Kilpailukykyiset hinnat
- Takuu tulosten oikeellisuudesta
SEM-EDS (kutsutaan myös nimellä SEM-EDX) on yhdistelmä kahta tehokasta tekniikkaa, pyyhkäisyelektronimikroskopiaa (scanning electron microscopy eli SEM) ja energiadispersiivistä röntgenspektroskopiaa (energy-dispersive X-ray spectroscopy eli EDS tai EDX).
SEM:n avulla näytteen mikroskooppiset pintarakenteet voidaan nähdä erittäin tarkasti. Pyyhkäisyelektronimikroskoopin resoluutio voi olla alle 1 nm, mikä on paljon korkeampi kuin valomikroskoopilla. Korkean resoluution ansiosta SEM-tekniikalla saadaan laadukkaampi ja tarkempi kuva näytteen pinnanmuodoista. Lisätietoa SEM:n toimintaperiaatteesta löytyy SEM-sivultamme.
EDS-detektori
SEM:llä voidaan vastata laajaan kirjoon erilaisia tarpeita niin tieteessä kuin teollisuudessakin, sillä erityyppisten tietojen saamiseksi mikroskooppiin voidaan liittää monia erilaisia lisävarusteita (esim. EBSD, BSE). Kun näytteen alkuainekoostumus halutaan määrittää, SEM-laitteeseen kiinnitetään ylimääräinen EDS-detektori. EDS-detektori tunnistaa näytteessä olevat alkuaineet ja määrittää niiden pitoisuudet ja jakauman.
EDS:n toimintaperiaate
EDS-detektori havaitsee röntgensäteet, joita materiaali tuottaa, kun elektronit vuorovaikuttavat sen pinnan kanssa SEM-kuvantamisen aikana. EDS analysoi röntgensäteet ja voi siten tunnistaa kaikki alkuaineet näytteestä lukuun ottamatta vetyä, heliumia ja litiumia. Näytteen alkuaineet voidaan erottaa toisistaan, sillä jokaisella alkuaineella on omanlaisensa röntgenspektri, jota ne säteilevät vuorovaikutettuaan elektronien kanssa. Kun näytteen eri osien alkuainekoostumukset tiedetään, voidaan päätellä mitä yhdisteitä näyte sisältää. Tieto näytteen eri osien erilaisista spektreistä voidaan visualisoida esimerkiksi pinnan alkuainekartaksi, johon eri alkuaineet ja yhdisteet on merkitty eri väreillä.
Lisätietoa näytteessä tapahtuvasta vuorovaikutuksesta on löydettävissä XRF-sivultamme. Röntgenfluoresenssissa (XRF) hyödynnetään samaa ilmiötä alkuaineiden tunnistamiseen kuin SEM-EDS:ssä, mutta elektronien sijaan röntgensäteiden avulla. Alkuaineita voidaan tunnistaa elektronimikroskopian yhteydessä myös EELS-tekniikalla, joka yhdistetään kuitenkin SEM:in sijaan yleesä joko TEM:iin tai STEM:iin.
Soveltuvat näytematriisit
- Kiinteät näytteet
- Erilaiset materiaalit kuten metallit ja polymeerit
- Jauheet
SEM-EDX-analyysin tyypillisiä käyttökohteita
- Alkuaineiden tunnistaminen ja niiden jakauman ja pitoisuuksien määrittäminen pieniltä alueilta näytteen pintaa
- Kemiallisten reaktioiden aiheuttajien selvittäminen
- Vika-analyysi, prosessien karakterisointi, murtumismekanismien analysointi ja partikkeleiden tunnistus
- Ylimääräisten aineiden ja epäpuhtauksien etsiminen näytteestä
- Monimutkaisten ympäristö- ja biologisten näytteiden tutkiminen niiden pintojen rakenteiden ja koostumusten selvittämiseksi
Ota yhteyttä
Ota yhteyttä alla olevalla lomakkeella, niin saat tarjouksen testauspalveluista yhdessä arkipäivässä.
Onko sinulla kysymyksiä tai tarvitsetko apua? Lähetä meille sähköpostia info@measurlabs.com tai soita +358 50 336 6128.
Usein kysytyt kysymykset
SEM-EDX:llä on monia sovelluksia esimerkiksi teollisessa tuotannossa ja materiaalitieteessä. Se on hyödyllinen myös energian- ja resurssien hallinnassa sekä kuluttajille pakattujen tuotteiden tutkimuksessa. Suuria, raskaita ja haastavia näytteitä voidaan tutkia erinomaisen laadukkaiden SEM-EDX-kuvien avulla, joista nähdään niin materiaalin pinnan pienimmät yksityiskohdat kuin sen kemiallinen koostumus.
SEM-EDX:ää käytetään yleensä tuotekehityksessä: vaurio- ja virheanalyysit, prosessin karakterisointi sekä hiukkasten laadun ja koon määrittäminen ja materiaalin luokitteleminen voidaan suorittaa SEM-EDX:n avulla tuotteen laadun takaamiseksi ja sen tuotantoprosessien optimoimiseksi. Takaisinmallinnusta ja murtumismekanismien analyysejä on myös mahdollista tehdä SEM-EDX:llä. Erilaisten materiaalien syvällisempi rakenneanalyysi, esimerkiksi pinnanmuotojen tutkiminen, pinnan saastumisen havaitseminen sekä kemiallisten reaktioiden, kuten korroosion ja hapettumisen, aiheuttajien määrittäminen SEM-EDX:n avulla voi olla erittäin hyödyllistä tutkimus- ja kehitystyössä.
Alkuainekartoitus, jossa erilaiset EDX-detektorin havaitsemat alkuaineet ja yhdisteet on merkitty kuvaan eri väreillä, on tehokas keino saada nopea yleiskuva näytteen alkuainekoostumuksesta. SEM-EDX:ää käyttämällä voidaan myös selvittää, onko materiaalissa joitakin ylimääräisiä aineita, ja missä vaiheessa valmistusprosessia ne ovat päätyneet siihen.
SEM:llä voidaan tutkia ainoastaan näytteen pinnan rakenteita, mikäli näyte ja sen sisäosat halutaan pitää yhtenä kappaleena ja vahingoittumattomina. Mikäli näyte on liian suuri mikroskooppiin, sitä saatetaan joutua hieman leikkaamaan (esim. FIB-tekniikalla) ennen analyysiä. Muita näytteenvalmistelutekniikoita tarvitaan yleensä silloin, kun näyte on likainen, märkä tai se ei johda sähköä.
Näytteen analysoiminen ja sen mahdollinen päällystäminen SEM-EDS:ssä voi rajoittaa mahdollisia myöhempiä analyysejä. Jotkin alkuainepiikit voivat mennä päällekkäin näytteen röntgenspektrissä, minkä vuoksi huolellista tulosten analysointia tarvitaan alkuaineiden erottamiseksi virheettömästi toisistaan. On myös otettava huomioon, että vetyä, heliumia ja litiumia ei voida havaita EDS:llä. SEM-EDS:llä analysoitavan alueen koko vaihtelee noin 0,1 mikrometristä 3 mikrometriin.
SEM-EDX:llä voidaan analysoida kiinteitä näytteitä. Mikäli näyte on kuiva ja sähköä johtava, SEM-EDX ei vaadi näytteen esikäsittelyä eikä vahingoita tutkittavaa materiaalia. Mikäli näyte ei täytä näitä vaatimuksia, sitä täytyy usein käsitellä ennen SEM:iä: puhdistus, fiksaaminen, kuivaaminen, alustaan kiinnittäminen ja metallilla tai hiilellä päällystäminen on tehtävä ennen kuvantamista.
Measurlabs tarjoaa erilaisia laboratorioanalyyseja tuotekehittäjille ja laatujohtajille. Suoritamme osan analyyseista omassa laboratoriossamme, mutta enimmäkseen ulkoistamme ne huolella valikoiduille kumppanilaboratorioille. Tällä tavoin pystymme lähettämään kunkin näytteen sille sopivimpaan laboratorioon ja tarjoamaan asiakkaillemme korkealaatuisia analyyseja yli tuhannella eri menetelmällä.
Kun otat meihin yhteyttä tarjouspyyntölomakkeella tai sähköpostilla, yksi menetelmäasiantuntijoistamme ottaa mittauksesi hoitaakseen ja vastaa mahdollisiin kysymyksiisi. Saat kirjallisen tarjouksen, jossa on kerrottu mittauksen yksityiskohdat ja osoite, johon voit lähettää näytteet. Me huolehdimme sen jälkeen näytteiden toimittamisesta oikeisiin laboratorioihin ja kirjoitamme tuloksista sinulle selkeän mittausraportin.
Näytteet toimitetaan laboratorioomme yleensä lähetillä. Varmista yksityiskohdat asiantuntijamme kanssa ennen näytteiden lähettämistä.