Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T08:59:34Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29033831; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T08:19:11Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29033831; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Mikroskop elektron pindai (MEP)''' (''scanning electron microscope''; SEM) adalah jenis [[mikroskop elektron]] yang mencitrakan permukaan sampel oleh pemindaian dengan pancaran tinggi [[elektron]]. Elektron yang berinteraksi dengan [[atom]] yang membentuk sampel menghasilkan sinyal yang berisi informasi tentang sampel dari permukaan [[topografi]], komposisi dan sifat lainnya seperti [[konduktivitas listrik|daya konduksi listrik]].

Berdasarkan karya [[Max Knoll]] dan [[Manfred von Ardenne]] pada tahun 1930-an, SEM terdiri dari seberkas [[elektron]] yang memindai permukaan sampel yang akan dianalisis dimana, sebagai tanggapan, kembali memancarkan partikel tertentu. Partikel ini dianalisis oleh detektor yang berbeda yang memungkinkan untuk merekonstruksi gambar [[tiga dimensi]] dari permukaan.

Saat ini, pemindaian mikroskop elektron digunakan di berbagai bidang mulai dari [[biologi]] hingga [[teknik material]], dan banyak produsen menawarkan serangkaian perangkat dengan detektor elektron sekunder dan resolusi yang berkisar antara 0.4 [[nanometer]] hingga 20 nanometer.

== Sejarah ==

Tidak diketahui secara persis siapa sebenarnya penemu Mikroskop elektron pindai ini. Penanggung jawab dari sejarah awal SEM telah diajukan oleh McMullan. Walau, publikasi pertama kali yang mendiskripsikan teori SEM dilakukan oleh fisikawan Jerman [[Max Knoll|Dr. Max Knoll]] pada 1935, meskipun fisikawan Jerman lainnya [[Manfred von Ardenne|Dr. Manfred von Ardenne]] mengklaim dirinya telah melakukan penelitian suatu fenomena yang kemudian disebut SEM hingga tahun 1937. Mungkin karena itu, tidak satu pun dari keduanya mendapatkan [[penghargaan nobel]] untuk penemuan itu.

Pada 1942 tiga orang ilmuwan Amerika yaitu Dr. Vladimir Kosma Zworykin, Dr. James Hillier, dan Dr. Snijder, benar-benar membangun sebuah metode Mikroskop elektron pindai (SEM) dengan resolusi hingga 50 nm atau magnifikasi 8.000 kali, diikuti dengan kelompok Cambridge pada tahun 1950-an dan awal tahun 1960-an Sebagai perbandingan SEM modern sekarang ini mempunyai resolusi hingga 1 nm atau pembesaran 400.000 kali. [[Mikroskop elektron]] dengan cara ini memfokuskan sinar elektron (''electron beam'') di permukaan objek dan mengambil gambarnya dengan mendeteksi elektron yang muncul dari permukaan objek.

== Preparasi sampel ==

Sampel untuk SEM dapat berupa padatan, spesimen ruah dari berbagai ukuran yang akan muat dalam ruang spesimen. Sampel umumnya dipasang dengan kuat pada dudukan spesimen yang disebut stub spesimen menggunakan perekat konduktif, tetapi penjepit mekanik adalah alternatif yang mungkin. Beberapa model SEM bisa meneliti setiap bagian dari suatu wafer [[semikonduktor]] berukuran , dan beberapa dapat memiringkan objek dengan ukuran tersebut sebesar 45° dan memberikan terus menerus rotasi 360°.

Spesimen nonkonduktif cenderung [[muatan listrik|bermuatan]] ketika dipindai oleh berkas elektron, dan terutama dalam modus pencitraan elektron sekunder, hal ini menyebabkan kesalahan pemindaian gambar dan [[artefak]] lainnya. Untuk pencitraan konvensional dalam SEM, spesimen harus [[konduktivitas listrik|konduktif listrik]], setidaknya di permukaannya, dan direndahkan untuk mencegah akumulasi [[listrik statis|muatan elektrostatik]]. Benda logam memerlukan sedikit persiapan khusus untuk SEM kecuali untuk membersihkan dan pemasangan pada rintisan spesimen. Material non konduktif biasanya dilapisi dengan lapisan ultra tipis material pengkonduksi listrik, yang diendapkan pada sampel. Bahan yang konduktif digunakan saat ini untuk lapisan spesimen termasuk [[emas]], paduan emas/[[paladium]], [[platina]], [[osmium]], [[Iridium]], [[tungsten]], [[kromium]], dan [[grafit]]. Pelapisan dengan logam berat dapat meningkatkan rasio sinyal/bising bagi sampel dengan [[nomor atom]] (Z) rendah. Peningkatan tersebut muncul karena emisi elektron sekunder untuk material dengan Z-tinngi diperkuat.

== Prinsip kerja ==

Mikroskop elektron pindai dilengkapi dengan [[katode]] serta lensa dan fokus magnetik untuk membuat sebuah balok dari elektron.

Cara terbentuknya gambar pada SEM berbeda dengan apa yang terjadi pada mikroskop optik dan TEM. Pada SEM, gambar dibuat berdasarkan deteksi [[elektron]] baru (elektron sekunder) atau elektron pantul yang muncul dari permukaan sampel ketika permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron. Elektron sekunder atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian besar [[amplitudo]]nya ditampilkan dalam gradasi gelap-terang pada layar [[monitor]] CRT ([[tabung sinar katode]]). Di layar CRT inilah gambar struktur objek yang sudah diperbesar bisa dilihat. Pada proses operasinya, SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan, sehingga bisa digunakan untuk melihat objek dari sudut pandang [[tiga dimensi]].

Dalam SEM modern, pemetaan elektron sekunder dicatat dalam bentuk digital, tapi SEM yang telah dikembangkan dari awal [[1960]], jauh sebelum penyebaran penyimpanan komputer berarti melalui proses analog yang terdiri, seperti yang ditunjukkan pada gambar, untuk menyinkronkan pemindaian sinar tabung sinar katode dengan SEM, oleh modulasi intensitas tabung oleh sinyal sekunder. Gambar sampel kemudian muncul di layar fosfor dari tabung sinar katode dan dapat direkam pada [[film fotografi]].

Sebuah Mikroskop elektron pindai pada dasarnya terdiri dari [[pistol elektron]] dan kolom elektron, yang fungsinya adalah untuk menghasilkan probe elektron baik pada sampel, tahap spesimen untuk memindahkan sampel di tiga arah dan [[sensor]] untuk menangkap dan menganalisis [[radiasi]] yang dipancarkan oleh sampel. Selain itu perangkat tentu harus dilengkapi dengan sistem [[pompa vakum]]

=== Perbesaran ===
[[Perbesaran]] dalam SEM dapat dikendalikan pada kisaran sekitar 6 kali lipat dari sekitar 10 sampai 500,000 kali. Tidak seperti mikroskop elektron optik dan transmisi, perbesaran gambar dalam SEM bukanlah merupakan fungsi dari kekuatan [[lensa]] objektif. SEM mungkin memiliki [[kondensor (mikroskop)|kondensor]] dan lensa objektif, tetapi fungsi mereka adalah untuk memfokuskan [[sinar]] ke tempat, dan tidak pada gambar spesimen. Asalkan [[pistol elektron]] dapat menghasilkan balok dengan diameter cukup kecil, SEM bisa melakukan prinsip kerja yang sama sekali tanpa kondensor atau lensa objektif, meskipun mungkin sangat tidak serbaguna atau mencapai [[resolusi]] sangat tinggi. Dalam SEM, seperti pada ''scanning probe microscopy'', perbesaran dihasilkan dari rasio dimensi raster pada spesimen dan raster pada perangkat layar. Dengan asumsi bahwa tampilan layar memiliki ukuran tetap, perbesaran yang lebih tinggi dihasilkan dari mengurangi ukuran raster pada spesimen, dan sebaliknya. Perbesaran karena itu dikendalikan oleh arus yang dipasok ke kumparan pemindai x, y, atau tegangan yang diberikan ke x, piring deflektor y, dan bukan dengan kekuatan lensa objektif.

== Pencitraan SEM 3D ==
Mikroskop elektron pindai memungkinkan untuk mengetahui gambar skala horizontal, tapi tidak tentu skala vertikal mereka: tidak seperti mikroskop lain seperti atom mikroskop, Mikroskop elektron pindai tidak aslinya adalah instrumen topografi.

Namun, adanya komputer yang diizinkan menggunakan artefak untuk membuat gambar tiga dimensi. Di antara metode berikut, dua yang pertama adalah yang paling sering digunakan:

* Dengan membuat dua gambar berturut-turut dari sampel dengan sudut yang berbeda, bantuan tersebut dapat dibentuk kembali dengan metode fotogrametri:

* Menggunakan detektor empat kuadran, dimungkinkan untuk merekonstruksi gambar relief dengan menganalisis refleksi diferensial (disebut "bentuk dari bayangan"), sejauh lereng wajar: lereng vertikal dan overhang diabaikan, sehingga jika seluruh bidang ditempatkan pada permukaan yang datar, hanya belahan atasnya muncul setelah rekonstruksi 3D.
* Metode yang sama juga dapat digunakan dengan satu gambar untuk menghasilkan efek non-metrologi pseudo-3D jika elektron cukup merumput di atas permukaan yang relatif datar:

Beberapa pabrik menawarkan secara langsung mikroskop untuk merekonstruksi topografi, dan juga terdapat perangkat lunak komersial khusus yang kompatibel dengan berbagai instrumen pasar.

Kegunaan bantuan rekonstruksi 3D seperti pengetahuan kekasaran (adhesi) dari daerah yang dikembangkan (area efektif untuk reaksi kimia, dengan rasio luas horisontal yang diproyeksikan), pengukuran dimensi MEMS, atau cukup kepentingan dalam hal visualisasi 3D (permukaan diputar secara retrospektif untuk mengubah sudut pandang).

== Pasar ==

Pasaran untuk [[mikroskop]] (semua jenis) diperkirakan mencapai 811,000,000 [[Dolar Amerika Serikat|USD]], dimana sekitar 60% dihasilkan oleh mikroskop optik. Dengan 26%, [[mikroskop elektron]] menempati tempat kedua dari pasar ini, diperkirakan pada tahun [[1999]] oleh ''Global Information Inc'' sekitar $ 222,000,000. ''Global Information Inc.'' juga berkeyakinan bahwa pangsa [[mikroskop optik]] akan menurun, mikroskop confocal tetap stabil sementara pasar mikroskop elektron akan mengalami perkembangan dan diperkirakan $ 747,000,000 pada tahun [[2005]].

Harga rata-rata SEM diperkirakan mencapai $ 200,000 tetapi dapat mencapai satu juta dolar untuk perangkat yang lebih canggih. Namun, mikroskop baru, digambarkan sebagai mikroskop murah () baru-baru ini beredar di pasaran, untuk sepertiga dari harga rata-rata dari SEM.

== Lihat pula ==

== Referensi ==

== Bibliografi ==
*
*
*
* C. Le Gressus, Microscopie électronique à balayage, Techniques de l’Ingénieur, 1995, ''dalam'' Analyse et caractérisation.

== Pranala luar ==

;Umum
* [http://www.howstuffworks.com/scanning-electron-microscope.htm HowStuffWorks – How Scanning Electron Microscopes Work]
* [http://www.uga.edu/caur/semindex.htm Notes on the SEM] Notes covering all aspects of the SEM
* [http://virtual.itg.uiuc.edu/training/EM_tutorial/ Scanning Electron Microscopy basics] an animated tutorial on how SEM works
* [http://www.ammrf.org.au/myscope/sem/practice/virtualsem/sparkler.php Virtual SEM – sparkler.] Interactive simulation of a scanning electron microscope (SEM)
* [http://virtual.itg.uiuc.edu/training/esem-prep.mov Preparing a Sample for the SEM] preparing a non-conducting subject for the SEM ([[QuickTime]]-movie)
* [http://www.danilatos.com/scancol/scancol09.html multichannel color SEM imaging] [http://www.danilatos.com/colorESEM/colrESEM317.html and]
* [https://twitter.com/sbertazz DDC-SEM image examples]
* Video on the [https://www.youtube.com/watch?v=GY9lfO-tVfE scanning electron microscope], Karlsruhe University of Applied Sciences
* [http://toutestquantique.fr/en/microscopy/ animations and explanations on various types of microscopes including electron microscopes] ([[Université Paris-Sud|Université Paris Sud]])

;Sejarah
* [http://bama.ua.edu/~hsmithso/class/bsc_656/websites/history.html Microscopy History links] from the University of Alabama Department of Biological Sciences
* [http://www.danilatos.com Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM) history]

;Gambar
* [http://remf.dartmouth.edu/imagesindex.html Rippel Electron Microscope Facility ] Many dozens of (mostly biological) SEM images from Dartmouth College.
* [http://bioree.ru/?lang=en Lanthanoid staining ] SEM images from Research Institute of Eye Diseases, Moscow.

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mikroskop+elektron+pindai&oldid=29033831 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29033831 (2026-03-14T01:40:35Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Mikroskop elektron pindai - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29033831; atribusi sumber disertakan.