SEM ให้สัญญาณอะไรบ้าง

สัญญาณที่เกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์ของลำอิเล็กตรอนกับตัวอย่าง
เมื่ออิเล็กตรอนพลังงานสูงจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM หรือ TEM) ชนกับพื้นผิวของตัวอย่าง จะเกิดสัญญาณหลายประเภทขึ้น ขึ้นอยู่กับลักษณะของการกระเจิง พลังงานที่สูญเสีย และชนิดของวัสดุ
สัญญาณเหล่านี้เป็น “ร่องรอย” ที่บ่งบอกถึงคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และโครงสร้างของวัสดุได้อย่างละเอียด

1. Secondary Electrons (SE) – อิเล็กตรอนทุติยภูมิ
   เกิดจากการที่อิเล็กตรอนพลังงานสูงกระแทกอิเล็กตรอนในอะตอมของตัวอย่างให้หลุดออกมา
   อิเล็กตรอนเหล่านี้มีพลังงานต่ำ (<50 eV) และมาจากบริเวณใกล้พื้นผิวมาก
   ➡ ใช้สำหรับ: การสร้างภาพพื้นผิว (Surface Morphology) ที่มีความละเอียดและความลึกของภาพสูง
2. Backscattered Electrons (BSE) – อิเล็กตรอนสะท้อนกลับ
   เป็นอิเล็กตรอนจากลำหลักที่กระเด้งออกจากตัวอย่างโดยไม่สูญเสียพลังงานมาก
   จำนวนอิเล็กตรอนที่สะท้อนขึ้นอยู่กับเลขอะตอมของวัสดุ (Atomic Number)
   ➡ ใช้สำหรับ: การแสดงคอนทราสต์เชิงองค์ประกอบ (Compositional Contrast) — ธาตุหนักจะให้สัญญาณสว่างกว่า
3. Characteristic X-rays – รังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะของธาตุ
   เมื่ออิเล็กตรอนพลังงานสูงกระแทกอิเล็กตรอนวงในของอะตอมจนหลุดออก อิเล็กตรอนจากวงนอกจะตกลงมาแทนที่
   ระหว่างนั้นจะปล่อยพลังงานในรูปของรังสีเอกซ์ที่มีค่าพลังงานจำเพาะของธาตุนั้น ๆ
   ➡ ใช้สำหรับ: การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) หรือ WDS (Wavelength Dispersive Spectroscopy)
   
4. Auger Electrons – อิเล็กตรอนออกเกอร์
   เกิดจากกระบวนการคล้ายกับการปล่อยรังสีเอกซ์ แต่พลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่ง ทำให้อิเล็กตรอนนั้นหลุดออกมาแทน
   มีพลังงานจำเพาะต่อธาตุและไวต่อพื้นผิวมาก (Surface-sensitive)
   ➡ ใช้สำหรับ: การวิเคราะห์องค์ประกอบในระดับพื้นผิว (Surface Analysis) ด้วยเทคนิค AES (Auger Electron Spectroscopy)
5. Cathodoluminescence (CL) – การเรืองแสงจากการกระตุ้นด้วยอิเล็กตรอน
   เมื่ออิเล็กตรอนชนกับวัสดุบางชนิด เช่น เซมิคอนดักเตอร์หรือแร่ จะทำให้เกิดการเปล่งแสง
   แสงนี้มีความยาวคลื่นเฉพาะของวัสดุนั้น
   ➡ ใช้สำหรับ: การศึกษาคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของผลึก การเปล่งแสงในแร่ หรือการวิเคราะห์ตำหนิในโครงสร้างผลึก