走査電子顕微鏡基本用語集

走査電子顕微鏡　SEM: scanning electron microscope

細い電子プローブで試料表面を走査したとき、電子プローブの照射点から放出される種々の電子、電磁波を検出して画像化する装置。電子プローブを作り走査する電子光学系、信号を検出する検出器、試料を保持する試料ステージ、画像を表示・記録するためのモニター・記録系、種々の操作をするための操作系、鏡筒や試料室を真空にするための真空排気系などから構成される。

関連する用語

• 電子プローブ
• 走査
• 電子光学系
• 試料ステージ
• モニター
• 操作系
• 真空排気系

透過電子顕微鏡基本用語集

走査電子顕微鏡（セム）

略語：SEM
【英】：scanning electron microscope

バルク試料の表面を微小電子プローブで走査し、表面から放出される二次電子や反射電子を検出器で受け、その強度をプローブ走査に同期させて、コンピュータモニタ上に輝点列の像として表示する電子顕微鏡。二次電子からバルク試料表面の微細な構造や形態が、反射電子から組成の違いを観察できる。EDSやWDSをはじめとする様々な分析機能を付加して使われている。SEMの分解能を決める重要な要素は入射ビームの試料上でのプローブサイズである。プローブサイズを小さくするには第一に電子源の大きさを小さくすることである。搭載されている電子銃が冷陰極型電解放出型電子銃，ショットキー型電子銃，LaB6電子銃，タングステン電子銃の順でプローブサイズは大きくなる。第二に対物レンズのタイプによって絞れるビームサイズが決まる。対物レンズには1)アウトレンズ、2)シュノーケルレンズ、3)インレンズがある。アウトレンズ型では大きな試料を傾斜しても像が得られるように、試料を対物レンズの下方に置く。試料に対する制限がゆるい代わりにレンズの焦点距離が長くなり小さいビームは得られにくい。インレンズ型ではTEMのように対物レンズ中に試料を挿入する。焦点距離を短くでき小さなプローブが得られる。ただし、試料の大きさは数mmに制限される。シュノーケル型（潜水用具に形が似ていることによる命名）は前二者の中間的存在で、試料はレンズの下に置かれ，比較的小さいプローブと比較的大きい試料を扱えるように設計されている。低い加速電圧では色収差の効果により分解能は下がる。分解能は加速電圧20〜30kVで定義されている。分解能の具体的数値は，超高分解能型で約1nm、汎用型で10nm程度。Csコレクタ、Ccコレクタを使用すると入射ビームの微小化が可能であるが、取り込み角が大きくなるために焦点深度が浅くなりすぎる欠点がある。入射電子の加速電圧を下げると電子の進入深さが減り，反射電子によって生成される二次電子の空間的な広がりが減るために像のコントラストが向上する。低加速の利点はバックグラウンドの減少のほかに帯電の減少、試料損傷の減少がある。SEMでは帯電が像の質を落とす。入射電子量が流出電子量を上回ると帯電が起き、像が乱れ異常なコントラストが形成される。非伝導性試料の場合には，帯電防止のために貴金属やAl，Cのコ−ティングが行われる。低真空SEMではコーティングなしに非伝導性試料を観察できる場合もある。

関連する用語

• 二次電子
• 反射電子

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走査電子顕微鏡（セム）

略語：SEM
【英】：scanning electron microscope

バルク試料の表面を微小電子プローブで走査し、表面から放出される二次電子や反射電子を検出器で受け、その強度をプローブ走査に同期させて、コンピュータモニタ上に輝点列の像として表示する電子顕微鏡。二次電子からバルク試料表面の微細な構造や形態が、反射電子から組成の違いを観察できる。EDSやWDSをはじめとする様々な分析機能を付加して使われている。SEMの分解能を決める重要な要素は入射ビームの試料上でのプローブサイズである。プローブサイズを小さくするには第一に電子源の大きさを小さくすることである。搭載されている電子銃が冷陰極型電解放出型電子銃，ショットキー型電子銃，LaB6電子銃，タングステン電子銃の順でプローブサイズは大きくなる。第二に対物レンズのタイプによって絞れるビームサイズが決まる。対物レンズには1)アウトレンズ、2)シュノーケルレンズ、3)インレンズがある。アウトレンズ型では大きな試料を傾斜しても像が得られるように、試料を対物レンズの下方に置く。試料に対する制限がゆるい代わりにレンズの焦点距離が長くなり小さいビームは得られにくい。インレンズ型ではTEMのように対物レンズ中に試料を挿入する。焦点距離を短くでき小さなプローブが得られる。ただし、試料の大きさは数mmに制限される。シュノーケル型（潜水用具に形が似ていることによる命名）は前二者の中間的存在で、試料はレンズの下に置かれ，比較的小さいプローブと比較的大きい試料を扱えるように設計されている。低い加速電圧では色収差の効果により分解能は下がる。分解能は加速電圧20〜30kVで定義されている。分解能の具体的数値は，超高分解能型で約1nm、汎用型で10nm程度。Csコレクタ、Ccコレクタを使用すると入射ビームの微小化が可能であるが、取り込み角が大きくなるために焦点深度が浅くなりすぎる欠点がある。入射電子の加速電圧を下げると電子の進入深さが減り，反射電子によって生成される二次電子の空間的な広がりが減るために像のコントラストが向上する。低加速の利点はバックグラウンドの減少のほかに帯電の減少、試料損傷の減少がある。SEMでは帯電が像の質を落とす。入射電子量が流出電子量を上回ると帯電が起き、像が乱れ異常なコントラストが形成される。非伝導性試料の場合には，帯電防止のために貴金属やAl，Cのコ−ティングが行われる。低真空SEMではコーティングなしに非伝導性試料を観察できる場合もある。

関連する用語

• 二次電子
• 反射電子

説明に「走査電子顕微鏡」が含まれている用語

• ウィンドウレス（窓材無し）型EDS検出器
• 電子プローブマイクロアナライザ

スラグ用語集

走査型電子顕微鏡

読み方：そうさせんでんしけんびきょう
【英】：SEM,scanning electron microscope

電子波の波長の短いことを利用した電子線の電子光学的結像によって、光学顕微鏡では不可能な試料の高倍率、高分解能の像をうる電子顕微鏡の一種である。試料上を電子線探針で走査し、試料からの透過あるいは反射電子の強弱を探針と同期して走査している観察上ブラウン管の像面上で見る。分解能は探針の大きさで決まり、10nm程度までできる。

ウィキペディア

走査型電子顕微鏡

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2011/02/27 19:24 UTC 版)

(scanning electron microscope から転送)

SEM（Cambridge S150）の操作風景。Geological Institute, University Kiel, 1980

SEMの試料室。この中に試料をセットして観察する。この写真では試料室全体がオープンになっているが、高真空を維持する為に試料交換室を設け、試料の出し入れ時にも試料室の真空が保たれる構造になっているSEMもある。

走査型電子顕微鏡で撮影された様々な植物の花粉。原図の倍率は約500倍。観察方向（ビームの入射方向）に対して垂直な面は暗く、平行な面ほど明るく見える。陰影の付き方（右上方向が明るい）は検出器の位置による。

走査型電子顕微鏡（そうさがたでんしけんびきょう、Scanning Electron Microscope、SEM）は電子顕微鏡の一種である。電子線を絞って電子ビームとして対象に照射し、対象物から放出される二次電子、反射電子、透過電子、X線、カソードルミネッセンス（蛍光）、内部起電力等を検出する事で対象を観察する。通常は二次電子像が利用される。