Os microscópios eletrônicos de varredura (SEMs) usam um feixe focalizado de elétrons para criar imagens de amostras de alta resolução. O feixe é escaneado através da amostra e os elétrons refletidos ou emitidos são detectados e usados ​​para criar uma imagem.

SEMs podem produzir imagens com resolução muito maior do que microscópios ópticos e também podem ser usados ​​para visualizar amostras que não são transparentes à luz. Isso os torna ideais para estudar as características superficiais dos materiais, como rachaduras, poros e outros defeitos.

Aqui está uma explicação mais detalhada de como os SEMs funcionam:

1. O feixe de elétrons é gerado por um canhão de elétrons. O canhão de elétrons consiste em um filamento aquecido que emite elétrons. Os elétrons são acelerados por uma alta voltagem, normalmente variando de 1 a 30 quilovolts (kV).
2. O feixe de elétrons é focado por uma série de lentes eletromagnéticas. As lentes focam o feixe em um ponto muito pequeno, normalmente com cerca de 1 a 10 nanômetros (nm) de diâmetro.
3. O feixe de elétrons é varrido pela amostra. A varredura é feita por dois conjuntos de bobinas eletromagnéticas que desviam o feixe nas direções x e y. O feixe é escaneado em um padrão raster, o que significa que ele se move em uma série de linhas paralelas através da amostra.
4. Os elétrons refletidos ou emitidos são detectados por um detector. O detector geralmente é um cintilador que converte os elétrons em fótons. Os fótons são então amplificados e detectados por um tubo fotomultiplicador.
5. Os elétrons detectados são usados ​​para criar uma imagem. A imagem é construída pixel por pixel, à medida que o feixe de elétrons percorre a amostra. O brilho de cada pixel corresponde ao número de elétrons que foram detectados naquele ponto.

SEMs podem produzir imagens com resolução de até 1 nm, que é muito maior que a resolução dos microscópios ópticos. Isso os torna ideais para estudar as características superficiais dos materiais, como rachaduras, poros e outros defeitos. SEMs também podem ser usados ​​para visualizar amostras que não são transparentes à luz, como metais, cerâmicas e plásticos.

SEMs são amplamente utilizados em uma variedade de campos, incluindo ciência de materiais, engenharia, biologia e geologia.