25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

18
7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 1/18 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat pesat. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya alat teknologi yang diiptakan untuk mempermudah peker!aan manusia. Dalam pengkarakteristikan bahan ditemukannya alat seperti mikroskop" #$D" %EM" dan lain sebagainya. %alah satu alat yang akan dibahas dalam makalah ini adalah %EM &%anning Eletrone Miroopy' yakni Mikroskop Pemindai Elektron. Mikroskop Pemindai Elektron Merupakan Mikroskop yang menggunakan hamburan elektron dalam membentuk bayangan Elektron berinteraksi dengan atom(atom yang membentuk sampel menghasilkan sinyal yang berisi in)ormasi tentang topogra)i permukaan sampel" komposisi dan si)at(si)at lain seperti kondukti*itas listrik. %ehinga sangat ook untuk mengkarakteristikan suatu bahan. Mikroskop Pemindai Elektron memiliki beberapa komponen yang lebih kompleks  !ika dibandingkan dengan mikroskop pada umumnya dimana memiliki tata ara penggunaan yang berbeda serta perlakuan sampel yang agak berbeda pula sebelum dilakukan pemindaian menggunakan mikroskop ini. B. +u!uan Adapun tu!uan dari penulisan makalah ini yaitu untuk mengetahui dan memahami salah satu pengkarakteristikan bahan" dalam kasus ini menggunakan %anning Elektron Mirosopy &%EM'" meliputi ,omponen komponen" tata ara penggunaannya dan perlakuan untuk menggunakan mikroskop ini. -. Metode Penulisan Penulis mempergunakan metode obser*asi dan kepustakaan. -ara(ara yang digunakan pada penelitian ini adalah %tudi Pustaka Dalam metode ini penulis membaa buku(buku yang berkaitan denga penulisan makalah ini yang diperoleh dari internet dan sumber literature lainya. 1

Transcript of 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

Page 1: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 1/18

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat pesat. Hal ini dapat dilihat

dari banyaknya alat teknologi yang diiptakan untuk mempermudah peker!aan manusia.

Dalam pengkarakteristikan bahan ditemukannya alat seperti mikroskop" #$D" %EM" dan lain

sebagainya. %alah satu alat yang akan dibahas dalam makalah ini adalah %EM &%anning

Eletrone Miroopy' yakni Mikroskop Pemindai Elektron.

Mikroskop Pemindai Elektron Merupakan Mikroskop yang menggunakan hamburan

elektron dalam membentuk bayangan Elektron berinteraksi dengan atom(atom yang

membentuk sampel menghasilkan sinyal yang berisi in)ormasi tentang topogra)i permukaan

sampel" komposisi dan si)at(si)at lain seperti kondukti*itas listrik. %ehinga sangat ook

untuk mengkarakteristikan suatu bahan.

Mikroskop Pemindai Elektron memiliki beberapa komponen yang lebih kompleks

 !ika dibandingkan dengan mikroskop pada umumnya dimana memiliki tata ara penggunaan

yang berbeda serta perlakuan sampel yang agak berbeda pula sebelum dilakukan pemindaianmenggunakan mikroskop ini.

B. +u!uan

Adapun tu!uan dari penulisan makalah ini yaitu untuk mengetahui dan memahami

salah satu pengkarakteristikan bahan" dalam kasus ini menggunakan %anning Elektron

Mirosopy &%EM'" meliputi ,omponen komponen" tata ara penggunaannya dan perlakuan

untuk menggunakan mikroskop ini.

-. Metode Penulisan

Penulis mempergunakan metode obser*asi dan kepustakaan. -ara(ara yang

digunakan pada penelitian ini adalah

%tudi Pustaka

Dalam metode ini penulis membaa buku(buku yang berkaitan denga penulisan makalah ini

yang diperoleh dari internet dan sumber literature lainya.

1

Page 2: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 2/18

BAB II

PEMBAHA%AN

Mikroskop Pemindai Elektron

Mikroskop Pemindai Elektron &%EM' adalah !enis mikroskop elektron yang gambar

 permukaan sampel dipindai dengan menggunakan sinar elektron berenergi tinggi dalam pola

 pemindai pi/el. Mikroskop Pemindai Elektron &%EM' adalah mirosope yang menggunakan

hamburan elektron dalam membentuk bayangan Elektron berinteraksi dengan atom(atom

yang membentuk sampel menghasilkan sinyal yang berisi in)ormasi tentang topogra)i

 permukaan sampel" komposisi dan si)at(si)at lain seperti kondukti*itas listrik.

Alat ini memiliki banyak keuntungannya !ika dibandingkan dengan menggunakan

mikroskop ahaya. %EM menghasilkan bayangan dengan resolusi yang tinggi" yang

maksudnya adalah pada !arak yang sangat dekat tetap dapat menghasilkan perbesaran yang

maksimal tanpa memeahkan gambar. Persiapan sampel relati) mudah. ,ombinasi dari

 perbesaran kedalaman !arak )ous" resolusi yang bagus" dan persiapan yang mudah" membuat

%EM merupakan satu dari alat(alat yang sangat penting untuk digunakan dalam penelitiansaat ini.

Beberapa persoalan yang dibahas dalam memahami tata ara penggunaan

Mikroskop Pemindai Elektron &%EM' adalah sebagai berikut0

A. %umber Elektron

Elektron disemburkan dari sebuah )ilamen" yang dibuat dari bermaam(maam

material" salah satunya adalah +ungsten hair pin gun. 1ilamen ini adalah sebuah loop

tungsten yang ber)ungsi sebagai katoda. %ebuah tegangan di berikan kepada loop" yang

menyebabkan loop men!adi panas.

%ebuah anode" yang bermuatan lebih positi) daripada )ilament" dipasang sedemikian

rupa" sehingga keadaan demikian membuat elektron memiliki gaya yang sangat kuat. Hal ini

akan mengakibatkan elektron diperepat menu!u anoda. %ebagian elektron yang diperepat

menerobos lubang pada anoda sebagai panaran elektron &eletron beam'. Beberapa ontoh

)ilamen antara lain Lanthanum He/aboride )ilaments and )ield emission guns.

2

Page 3: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 3/18

Gambar 3 : Sumber elektron dibangkitkan dengan sumber tegangan tinggi 

B. Daya Dalam Lensa %ilinder Magnetik 

 Sesudah "Analisis Material Berkas Cahaya elektron ", MH Loretto

3

Page 4: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 4/18

C. 2alan Berkas -ahaya 3ang Mele4ati ,olom

%uatu berkas elektron dihasilkan dalam senapan elektron" yang terletak di bagian

atas kolom" yang digambarkan disebelah kiri. Berkas ini tertarik melalui anoda"

dikodensasikan dengan lensa kondensor" dan ter)okus sebagai titik yang sangat tepat pada

sampel oleh lensa ob!ekti). ,umparan pemindai diberi energi &dengan mem*ariasikan

tegangan yang dihasilkan oleh generator pemindai' dan meniptakan medan magnet yang

membelokkan berkas bolak(balik dalam pola terkontrol. +egangan yang berbeda(beda !uga

diterapkan pada kumparan di sekeliling leher tabung sinar katoda &-$+' yang menghasilkan

ahaya yang dibelokkan dengan pola bolak(balik di permukaan -$+. Pola de)leksi dari

 berkas elektron adalah sama dengan pola de)leksi dari titik terang di -$+.

 Berkas elektron yang mengenai sampel, menghasilkan elektron sekunder !lektron ini dikumpulkan oleh

detektor sekunder atau baksatter detektor, dikon#ersi ke tegangan, dan diperkuat $egangan yang

diperkuat diterapkan pada grid dari C%$ dan menyebabkan intensitas ahaya berubah ubah Gambar yang

terbentuk terdiri dari ribuan titik&titik dengan berbagai intensitas pada permukaan C%$ yang sesuai dengan

topogra'i sampel

D. Diagram -ahaya %EM

%kema ini menun!ukkan lintasan ahaya untuk kondisi pem)okusan oleh dua probe(

)orming lens

1. 2arak ker!a keil &kiri'" dan

4

Page 5: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 5/18

2. 2arak ker!a besar &kanan'.

,edua kondisi memiliki lensa(lensa kondensor dan tingkatan numerik yang sama.

2ika" sampel dipindah lebih !auh dari lensa" hal yang akan ter!adi adalah

5. 2arak ker!a % di tambah

6. Perbesaran berkurang

7. Ukuran titik bertambah

8. %udut hamburan alpha berkurang

Gambar ( : )enahayaan mikroskop eletron

Pengurangan perbesaran didapati ketika pergerakan lensa dikurangi" yang gilirannya

menambah !arak lensa ) dari lensa. $esolusi spesimen dikurangi dengan menambahkan !arak

ker!a" sebab ukuran titik diperbesar. %ebaliknya" kedalaman medan ditingkatkan dengan

menambah !arak ker!a" sebab penyebaran sudut diperkeil" lihat gambar 8.

E. Interaksi

5

Page 6: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 6/18

*alaupun semua sinyal ini terdapat pada S!M, tidak semua dari mereka yang terdeteksi dan digunakan

untuk mendapatkan in'ormasi Sinyal yang paling umum digunakan adalah !lektron Sekunder, yakni

 Baksattered !lektron dan +&ray

1. Menggunakan $uang Hampa

,etika %EM digunakan" kolom harus selalu berada di ruang hampa. Ada banyak

alasan untuk ini. 2ika sampel berada dalam lingkungan yang penuh gas" sebuah berkas

elektron tidak dapat dihasilkan atau dipertahankan karena ketidakstabilan yang tinggi dalam

 berkas. 9as dapat bereaksi dengan sumber elektron" menyebabkannya terbakar" atau

menyebabkan elektron dalam berkas terionisasi" yang menghasilkan kotoran seara aak dan

menyebabkan ketidakstabilan dalam berkas. Pengiriman berkas melalui kolom optik elektron

 !uga akan terhambat oleh kehadiran molekul lainnya. Molekul lain yang bisa datang dari

sampel atau mikroskop itu sendiri" bisa membentuk senya4a dan mengembun pada sampel.

Ini akan menurunkan kontras dan mengaburkan detail dalam gambar.

%ebuah lingkungan *akum !uga diperlukan dalam bagian dari persiapan sampel.

%alah satu ontoh adalah oater menggerutu. 2ika tidak di ruang *akum sebelum sampel

dilapisi" molekul gas akan mendapat !alan argon dan emas. Hal ini bisa mengakibatkan

lapisan yang tidak rata" atau tidak ada lapisan sama sekali.

9. ,onstruksi %EM

Bagan terpenting dari %EM adalah apa yang disebut sebagai kolom elektron

&eletron olumn' yang memiliki piranti(piranti sebagai berikut

6

Page 7: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 7/18

1. Pembangkit elektron &eletron gun' dengan )ilamen sebagai pengemisi elektron atau

disebut !uga sumber iluminasi.

2. %ebuah sistem lensa elektromagnet yang dapat dimuati untuk dapat mem)okuskan

atau mereduksi berkas elektron yang dihasilkan )ilamen ke diameter yang sangat

keil.

3. %ebuah sistim. perambah &san' untuk menggerakan berkas elektron ter)okus tadi

 pada permukaan sampel.

4. %atu atau lebih system deteksi untuk mengumpulkan hasil interaksi antara berkas

elektron dengan sampel dan merubahnya ke signal listrik.

5. %ebuah konektor ke pompa *akum.

Gambar - : .iagram antara ruang hampa dan sistem pendeteksian : / %uang sampel0 -

 )emegang sampel0 3 Bagian pendeteksi ruang #aum0 ( Lensa 1byekti'0 )ompa pemutar0 2

 photo&multiplier blok0 )engukur tekanan #aum0 4 5lep penutup0 6 5lep pintu

%ebagai tambahan" %EM memiliki beberapa piranti untuk memungkinkan kon*ersi

signal listrik yang datang dari detetor ke bentuk bayangan pada layar +:" )oto" spektrum"

dll. Pada gambar 8 dapat kita lihat bah4a elektron dari )ilamen di)okuskan dengan lensa

,ondensor sehingga bila berkas elektron ini menumbuk sampel berkas elektron tadi memiliki

diameter sekitar 6(6; nanometer. Berkas elektron ini dibuat bergerak merambah seluruh

 permukaan sampel dengan rambahan <ig<ag oleh koil de)leksi yang di dalamnya terdapat

lensa(lensa obyekti). Ukuran dari lokasi yang dirambah dapat diubah dengan ara mengatur perbesaran &magni)ikasi' yang merupakan perbandingan antara ukuran lokasi yang dirambah

7

Page 8: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 8/18

yang terlihat di monitor terhadap lokasi pada sampel. Akibatnya" semakin keil lokasi yang

dirambah pada sampel semakin besar perbesaran gambar pada monitor. +erakhir" gambar =

 !uga menun!ukkan skema detektor seara keseluruhan berdasarkan blok(blok )ungsi.

H. Elektron %ekunder 

Elektron primer" yaitu elektron pengeksitasi &e/iting eletron' dapat berinteraksi

dengan elektron lain dalam sampel" misalnya menolaknya dengan se!umlah energi kinetik.

2ika elektron yang tertolak ini berasal dari ikatan yang lemah dan dapat ditolak atau

dikeluarkan dengan hanya beberapa e: disebut sebagai elektron sekunder. &%ingkatnya"

sebuah elektron yang ditolak atau dikeluarkan dari sebuah atom dalam sampel adalah

elektron sekunder" berapapun energinya'. ,arena elektron sekunder ini memiliki energi keil"

mereka dapat terlepas dari sampel dan hanya dapat dideteksi bila mereka diproduksi di

 permukaan. Untuk alasan yang sama" makanya elektron sekunder ini sensiti*e terhadap

topogra)i sampel.

>leh karena elektron sekunder memiliki kerapatan yang tinggi sebelum mereka

memperoleh kesempatan untuk menyebar" maka elektron sekunder ini memiliki resolusi

ruang &spatial' yang tinggi dibandingkan dengan signal yang lain yang mungkin timbul akibat

interaksi berkas elektron ini dengan sampel. Elektron sekunder memba4a hanya sedikitin)ormasi tentang komposisi unsur dari sampel0 namun bagaimanapun" sensiti*itas topogra)i

dan resolusi ruang yang tinggi mereka menyebabkan elektron sekunder ini dipakai untuk

memperoleh bayangan mikroskopik.

Gambar 2 : Contoh bayangan dan energi elektron sekunder yang terpantul 

8

Page 9: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 9/18

Gambar : Gra'ik energi elektron sekunder yang terpantul 

,arena alasan sensiti*itas topogra)i inilah maka bayangan yang dihasilkan dari

elektron sekunder sangat mudah diinterpretasikan seara *isual karena gambar yang

dihasilkan sama dengan lokasinya. Bayangan dari perbesaran =;.;;; kali yang dihasilkan

dengan elektron sekunder sebanding dengan partikel emas pada gra)it pada pusat gambar

yang pada gambar ? dan gambar @.

I. Elektron +erpantul

2ika elektron primer &elektron dari berkas yang datang' berinteraksi dengan inti atom

atau satu elektron dari atom sampel" elektron primer ini dapat dipantulkan ke suatu arah

dengan mengalami sedikit kehilangan energi. %ebagian dari beberapa elektron terpantul ini

dapat sa!a mengarah keluar sampel sehingga" setelah beberapa kali pantulan" sehingga

mereka dapat dideteksi. Elektron terpantul ini lebih energik dibandingkan dengan elektron

sekunder sehingga dapat sa!a masih dapat dipantulkan meskipun sudah terpendam dalam di

dalam sampel. ,arena itu bila dibandingkan dengan elektron sekunder" signal elektron

terpantul tidak dapat memberikan in)ormasi tentang topogra)i sampel dan !uga resolusi ruang

 pada sampel. Namun bagaimanapun terdapat keuntungan sebagai kompensasi antara satu

sama yang lain. 2ika nomor atom dalam sampel semakin besar maka besar gaya pantulan inti

 positi)nya lebih besar sehingga elektron terpantul ini dapat memberikan !uga in)ormasi

tentang komposisi sampel.

9

Page 10: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 10/18

Gambar 4 : 7a8 Hasil elektron sekunder0 7b8 Hasil elktron terpantul 

9ambar adalah )oto area yang sama dari alloy Ag(-u(Ni. Pada hasil elektron

terpantul" bagian yang terang adalah Ag dan bagian yang gelap adalah -u(Ni. ,ita dapat

membuktikannya dengan prinsip bah4a semakin tingginya nomor atom dari suatu lokasi

semakin tinggi intensitas signalnya.

 J. ED# &Energy(dispersi*e #(ray %petrosopy'

Bila elektron dengan energi yang ukup besar menumbuk pada sampel" mereka

menyebabkan ter!adinya emisi sinar(/ yang energinya dan intensitasnya bergantung pada

komposisi elemental sampel. Dengan menggunakan )enomena ini untuk menganalisa

komposisi elemental dari *olume(mikro &kasarnya satu sampai beberapa ratus kubik

mikrometer' itulah yang disebut sebagai analisis mikro. Pada ED# di mana sinar(/ yang

diemisikan dikon*ersi dan disimpan seara elektronik dan bukan dengan di)raksi kristal.

1. ,arakteristik %inar(#

Bila sebuah elektron ditolak dari kulit dalam atom oleh interaksi dengan berkas

elektron energi tinggi" hasilnya adalah ion tersebut berada pada tingkat eksitasi. %etelah

melalui proses relaksasi atau de(eksitasi" ion tereksitasi ini memanarkan energi untuk dapat

kembali ke tingkat normal yaitu keadaan dasar &ground state'. Proses yang paling mungkin

10

Page 11: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 11/18

dalam kebanyakan kasus adalah deretan trans)ormasi yang masing(masing sebuah elektron

dari kulit luar !atuh ke tempat kosong di dalam kulit terdalam. %eperti yang telah kita lihat"

setiap ke!atuhan menyebabkan elektron tersebut kehilangan se!umlah energi" katakan sa!a

 beda energi antara kulit di mana elektron berasal dan kulit ke mana elektron !atuh. Energi ini

dibebaskan dalam bentuk radiasi elektromagnetik dalam kasus transisi energi tinggi yang

melibatkan kulit terdalam. Energi yang diradiasikan ini seara unik mengindikasikan atom

dari mana radiasi berasal" makanya disebut sebagai sinar(/ karakteristik.

6. Nomenlature

9aris(garis ini biasanya dinamakan sesuai dengan kulit atom ke mana elektron !atuh

dan kulit dari mana elektron berasal. Misalnya" !ika kulit yang kosong &tu!uan' adalah kulit ,

dan kulit dari mana elektron berasal adalah kulit L" maka sinar(/ ,C diradiasikan. 2ika

elektron !atuh dari kulit M yang berada dua tingkat di atas kulit ," maka sinar(/ yang

diradiasikan dinamakan sinar(/ ,. Dalam ED# ini umumnya berhubungan dengan sinar(/

deret ," L" dan M.

Gambar 6 : 5ulit atom dan tingkat&tingkat transisi 

3. Intensitas %inar(/ ,arakteristik 

Intensitas sinar(/ karakteristik yang terdeteksi tergantung pada 7 )aktor. Pertama"

nomor atom dari atom teradiasi dan !uga atom lingkungannya. ,edua" probabilitas

terabsorpsinya sinar(/ sebelum terlepas keluar dari sampel. ,etiga" )luoresen sekunder yang

 !uga merupakan salah satu akibat terabsorpsinya sinar(/ tersebut. %ebagai ontoh" suatu sinar(

/ karakteristik energi tinggi dari unsure A mungkin diabsorpsi oleh atom unsur B" karenanya

merangsang sebuah emisi karakteristik dari unsur kedua dari energi yang lebih rendah.

+erdapatnya unsur A dan B dalam sampel yang sama akan menaikkan intensitas dari emisi

11

Page 12: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 12/18

karakteristik dari unsur B dan mengurangi emisi karakteristik dari unsur A. Inilah yang

disebut sebagai e)ek matriks &matri/ e))et'" yaitu sebuah e)ek yang tergantung pada matriks

sampel" yang karenanya membutuhkan perlakuan khusus selama analisa kuantitati).

Gambar /9 : !lement mikro&#olume yang berinteraksi dengan berkas eletron

4. $esolusi $uang %inar(#

%inar(/ ber!alan di dalam sampel dengan !arak yang !auh lebih !auh dibandingkan

dengan elektron dan karenanya terlepas dari kedalaman di mana elektron primer telah

tersebar seara luas. ,onsekuensinya" signal sinar(/ memiliki keterbatasan resolusi ruang

dibandingkan dengan signal elektron sekunder dan terpantul. +egangan pemerepat elektron

dari kolom elektron dan nomor atom rata(rata dari *olume sampel yang dianalisa

mempengaruhi resolusi ruang dari signal sinar(/. 9ambar 5; memperlihatkan seara

kualitati) e)ek dari keduanya yaitu ukuran dan bentuk dari *olume interaksi.

=. Analisis

%eperti kita lihat pada 9ambar 55" sebuah spektrum energi dispersi biasanya

dilukiskan sebagai histogram" dengan sumbu hori<ontal menyatakan satuan energi dan sumbu

*ertial adalah !umlah ounts atau intensitas. 9ambar ini menun!ukan sebuah spektrum

sinar(/" yang seara !elas menun!ukan beberapa si)at khusus. 3ang paling !elas adalah sinar(/

karakteristik dari besi" kromium" dan nikel. Untuk setiap dari element ini terlihat kedua peak

,(alpha dan ,(beta peak. ,etidakrataan dari spetrum

12

Page 13: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 13/18

ini menun!ukkan )luktuasi statistik dari hannel(ke(hannel. Akhirnya" semua

spektrum ini bertumpang tindih dengan spektrum yang berkurang seara perlahan dari kiri ke

kanan.

Gambar // : Spektrum sinar& dari beberapa unsur sebagai hasil !.+

Analisis kualitati) adalah proses indenti)ikasi unsur(unsur yang ada dalam sampel.

Analisis kuantitati) bertu!uan untuk men!a4ab berapa banyak unsur #" 3 dan yang ada

dalam sampel. Fualitati*e analysis is the proess o) identi)ying 4hih elements are present in

a sampel. Dalam rumusan yang sederhana" analisis kualitati) dilakukan dengan ara

menentukan energi dari peak yang ada dalam spektrum dan membandingkan dengan table

energi emisi sinar(/ dari unsur(unsur yang sudah diketahui. Dalam peralatan modern hal ini

tidak perlu dilakukan karena komputer seara otomatis akan memberikan simbol unsur untuk

setiap peak pada spektrum.

Gambar /- : .epth pro'ile beberapa unsur untuk ketebalan tertentu suatu sampel 

Analisa kuantitati) tidak hanya men!a4ab unsur apa yang ada dalam sampel tetapi

 !uga konsentrasi unsur tersebut. Untuk melakukan analisa kuantitati) maka perlu dilakukan

13

Page 14: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 14/18

 beberapa proses seperti meniadakan bakground" dekon*olusi peak yang bertumpang tindih

dan menghitung konsentrasi unsur.

,elebihan dari %EM adalah bah4a tidak diperlukan penyiapan sampel seara

khusus. +ebal sampel tidak masalah bagi %EM seperti halnya pada +EM. Makanya sampel

tebal dapat !uga dianalisa dengan %EM asalkan dapat ditaruh di atas tatakan sampelnya.

Hampir semua bahan non(konduktor yang dianalisa dengan %EM perlu dilapisi dengan

lapisan tipis pada permukaannya dengan bahan konduktor. Lapisan ini penting untuk

meniadakan atau mereduksi muatan listrik yang tertumpuk seara epat dibahan non(

konduktor pada saat disinari dengan berkas elektron energi tinggi. Bahan pelapisan yang

 biasa dipakai adalah emas atau karbon. Bila lapisan ini tidak ada maka pada sampel non(

konduktor akan menghasilkan distorsi" kerusakan thermal dan radiasi yang dapat merusak

material sampel. Pada situasi yang ekstrim" sampel dapat memperoleh muatan yang ukup

untuk mela4an berkas elektron yang !atuh padanya sehingga sampel ini bertindak sebagai

ermin.

Gambar /3 : )elapisan permukaan sampel non&konduktor dengan emas

,. Preparasi %ampel

5. +eknik Pelapisan dengan Emas

2ika tu!uan analisa bukan untuk memperoleh spektrum sinar(/" emas adalah bahan

 pelapis yang sering digunakan untuk melapisi sampel non( konduktor. 9ambar 57

memperlihatkan seara skematik apa yang disebut sebagai sputtering. Alat ini terdiri dari

 po4er supply D.- yang diatur antara 5 sampai 7 k*" dihubungkan seperti pada gambar 57"

kutub positi) ke lempengan emas dan kutub negati) ke sampel. %emua system ini ditaruh di

ruang *akum yang dihubungkan dengan pompa *akum. Bila kita masukan ke dalam *akum

gas seperti argon" atom argon ini akan menumbuk lempengan emas dan karenanya atom emas

14

Page 15: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 15/18

terlepas dari lempengannya dan ditarik menu!u sampel oleh medan listrik. Dengan demikian

sampel terlapisi dengan emas.

6. +eknik Pelapisan dengan ,arbon

Pelapisan dengan emas dalam banyak kasus tidak mengi!inkan kita untuk

memperoleh !uga spektrum sinar(/ dari sampel karena lapisan emas dapat mengabsorpsi

signal sinar(/ yang keluar dari sampel. Bila kita inginkan spektrum sinar(/ dari sampel non(

konduktor maka haruslah digunakan material pelapisan yang transparan terhadap sinar(/.

Gambar /( : $eknik pelapisan dengan 5arbon untuk sampel non&konduktor

Dalam kasus ini" karbon adalah material yang sering dipakai. 9ambar 58

menun!ukkan seara skematik alat pelapisan dengan karbon. Alat ini terdiri dari 6 elektroda

yang dihubungkan dengan sumber tegangan A.- tegangan rendah dan intensitas tinggi di

mana batangan karbon diarahkan antara 6 elektroda tersebut. >leh karena intensitas arus yang

tinggi maka u!ung yang ta!am dari batangan karbon ini seepatnya tere*aporasi dan dengan

demikian sampel terlapisi dengan karbon. Batangan karbon ini dipadukan dengan sebuah

 perGpegas yang selalu membuat kontak antara dua elektroda tetap ter!aga. %eluruh sistem ini

 !uga berada dalam ruang *akum yang dihubungkan dengan pompa *akum.

L. Beberapa -ontoh Hasil %EM

Pada tabel 5 ditampilkan beberapa sampel yang telah diamati dengan menggunakan

%anning Eletron Mirosopy &%EM'.

$abel / : Beberapa ontoh hasil S!M dengan berbagai resolusi 3

15

Page 16: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 16/18

16

Page 17: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 17/18

BAB III

PENU+UP

A. ,esimpulan

Berdasarkan uraian diatas maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut

5. Landasan teori bertumpu pada konsep sumber elektron

2. %pesimen mudah diperoleh" terutama yang berhubungan dengan persiapan untuk

melakukan u!i sampel.

3. Diperlukan keahlian khusus untuk dapat mengoperasikan %EM" namun demikian

 prinsip(prinsip dasar dari mikroskop sangatlah mendasar dan perlu dikuasainya

 pengertian(pengertian dasar tentang elektron.

4. Diperlukan keterampilan khusus untuk melakukan perobaan dan diperlukan

keahlian tersendiri untuk mampu membaa makna dari hasil pemeriksaan di layar

monitor atau print out.

5. Hanya bisa dilakukan di tempat(tempat khusus" sebab alat ini terlalu mahal artinya

 perlakuan penelitian dapat dilakukan di laboratorium(laboratorium khusus.

B. %aran

17

Page 18: 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

7/23/2019 25416900 Mikroskop Pemindai Elektron Sem

http://slidepdf.com/reader/full/25416900-mikroskop-pemindai-elektron-sem 18/18

$e)erensi

5. httpGGen.4ikipedia.orgG4ikiG%anningeletronmirosope

2. Dr.rer.nat. ,ebamoto" Prinsip dan Pemakaian %EM dan ED#" %lide presentasi

3. httpGG444.hem.mul.a.ukGsur)[email protected]

4. httpGG4tm.ite.p4r.4ro.plG<ueGtssedeG

=. httpGG444.hkbu.edu.hk 

?. httpGGmse.iastate.eduGmirosopyGollege.html

18