Mikroskop elektron
-
Upload
hajiyanto-vino -
Category
Documents
-
view
53 -
download
0
description
Transcript of Mikroskop elektron
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 1/15
Mikroskop elektronDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Belum Diperiksa
Diagram transmisi dari sebuah mikroskop elektron
Mikroskop elektron adalah sebuah mikroskop yang mampu untuk melakukan pembesaran objek sampai 2
juta kali, yang menggunakan elektro statikdan elektro magnetik untuk mengontrol pencahayaan dan tampilan
gambar serta memiliki kemampuan pembesaran objek serta resolusi yang jauh lebih bagus
daripada mikroskop cahaya. Mikroskop elektron ini menggunakan jauh lebih
banyak energi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan mikroskop cahaya.
Daftar isi
[sembunyikan]
• 1 enomena elektron
• 2 !enis"jenis mikroskop elektron
o 2.1 Mikroskop transmisi elektron #$%M&
2.1.1 'ejarah penemuan
2.1.2 (ara kerja
2.1.) *reparasi sediaan
o 2.2 Mikroskop pemindai transmisi elektron #'$%M&
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 2/15
o 2.) Mikroskop pemindai elektron #'%M&
2.).1 'ejarah penemuan
2.).2 (ara kerja
2.).) *reparasi sediaan
o 2.+ Mikroskop pemindai lingkungan elektron #%'%M&
2.+.1 'ejarah penemuan
2.+.2 (ara kerja
o 2. $ipe"tipe pengembangan
2..1 Mikroskop re-leksi elektron #%M&
2..2 Spin-Polarized Low-Energy Electron Microscopy #'*/%%M&
• ) $eknik pembuatan preparat yang digunakan pada mikroskop elektron
• + *embuatan -ilm dengan mikroskop %'%M
• (atatan
• 0 *ranala luar
enomena elektron[sunting sunting sumber ]
*ada tahun 123 ditemukan suatu -enomena di mana elektron yang dipercepat dalam suatu kolom
[elektromagnet], dalam suasana hampa udara #4akum& berkarakter seperti cahaya, dengan panjang
gelombang yang 133.333 kali lebih kecil dari cahaya. 'elanjutnya ditemukan juga bah5a medan
listrik dan medan magnet dapat berperan sebagai lensa dan cermin seperti pada lensa gelas dalam mikroskop
cahaya.
!enis"jenis mikroskop elektron[sunting sunting sumber ]
Mikroskop transmisi elektron (TEM)[sunting sunting sumber ]
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 3/15
Mikroskop transmisi elektron #$ransmission electron microscope"$%M&adalah sebuah mikroskop elektron yang
cara kerjanya mirip dengan cara kerja proyektor slide, di mana elektron ditembuskan ke dalam obyek
pengamatan dan pengamat mengamati hasil tembusannya pada layar.
Sejarah penemuan[sunting sunting sumber ]
'eorang ilmu5an bernama %rnst uska [1] menggabungkan penemuan ini dan membangun mikroskop
transmisi elektron #$%M& yang pertama pada tahun 1)1. 6ntuk hasil karyanya ini maka dunia ilmu
pengetahuan menganugerahinya hadiah *enghargaan 7obel dalam -isika pada tahun 180. Mikroskop yang
pertama kali diciptakannya adalah dengan menggunakan dua lensa medan magnet, namun tiga tahun
kemudian ia menyempurnakan karyanya tersebut dengan menambahkan lensa ketiga dan mendemonstrasikan
kinerjanya yang menghasilkan resolusi hingga 133nanometer #nm& #dua kali lebih baik dari mikroskop cahaya
pada masa itu&.
Cara kerja[sunting sunting sumber ]
Mikroskop transmisi eletron saat ini telah mengalami peningkatan kinerja hingga mampu menghasilkan resolusi
hingga 3,1 nm #atau 1 angstrom& atau sama dengan pembesaran sampai satu juta kali. Meskipun banyak
bidang"bidang ilmu pengetahuan yang berkembang pesat dengan bantuan mikroskop transmisi elektron ini.
9danya persyaratan bah5a :obyek pengamatan harus setipis mungkin: ini kembali membuat sebagian peneliti
tidak terpuaskan, terutama yang memiliki obyek yang tidak dapat dengan serta merta dipertipis. ;arena itu
pengembangan metode baru mikroskop elektron terus dilakukan.
Preparasi sediaan[sunting sunting sumber ]
9gar pengamat dapat mengamati preparat dengan baik, diperlukan persiapan sediaan dengan tahap sebagai
berikut < 1. melakukan -iksasi, yang bertujuan untuk mematikan sel tanpa mengubah struktur sel yang akan
diamati. -iksasi dapat dilakukan dengan menggunakan senya5a glutaraldehida atau osmium tetroksida. 2.
pembuatan sayatan, yang bertujuan untuk memotong sayatan hingga setipis mungkin agar mudah diamati di
ba5ah mikroskop. *reparat dilapisi dengan monomer resin melalui proses pemanasan, kemudian dilanjutkan
dengan pemotongan menggunakan mikrotom. 6mumnya mata pisau mikrotom terbuat dari berlian karena
berlian tersusun dari atom karbon yang padat. =leh karena itu, sayatan yang terbentuk lebih rapi. 'ayatan
yang telah terbentuk diletakkan di atas cincin berpetak untuk diamati. ). pelapisan>pe5arnaan, bertujuan untuk
memperbesar kontras antara preparat yang akan diamati dengan lingkungan sekitarnya. *elapisan>pe5arnaan
dapat menggunakan logam berat seperti uranium dan timbal.
Mikroskop pemindai transmisi elektron (STEM)[sunting sunting sumber ]
Mikroskop pemindai transmisi elektron #'$%M&adalah merupakan salah satu tipe yang merupakan hasil
pengembangan dari mikroskop transmisi elektron #$%M&.
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 4/15
*ada sistem '$%M ini, electron menembus spesimen namun sebagaimana halnya dengan cara kerja '%M,
optik elektron ter-okus langsung pada sudut yang sempit dengan memindai obyek menggunakan pola
pemindaian dimana obyek tersebut dipindai dari satu sisi ke sisi lainnya #raster & yang menghasilkan lajur"lajur
titik #dots&yang membentuk gambar seperti yang dihasilkan oleh($ pada tele4isi > monitor .
Mikroskop pemindai elektron (SEM)[sunting sunting sumber ]
Mikroskop pemindai elektron #'%M& yang digunakan untuk studi detail arsitektur permukaan sel #atau
struktur jasad renik lainnya&, dan obyek diamati secara tiga dimensi.
Sejarah penemuan[sunting sunting sumber ]
$idak diketahui secara persis siapa sebenarnya penemu Mikroskop pemindai elektron #'canning %lectron
Microscope"'%M& ini. *ublikasi pertama kali yang mendiskripsikan teori '%M dilakukan oleh -isika5an !erman
d. Ma? ;noll pada 1), meskipun -isika5an !erman lainnya Dr. Man-red 4on 9rdenne mengklaim dirinya
telah melakukan penelitian suatu -enomena yang kemudian disebut '%M hingga tahun 1)@. Mungkin karena
itu, tidak satu pun dari keduanya mendapatkan hadiah nobel untuk penemuan itu.
*ada 1+2 tiga orang ilmu5an 9merika yaitu Dr. Aladimir ;osma B5orykin [2], Dr. !ames Cillier , dan Dr. 'nijder ,
benar"benar membangun sebuah mikroskop elektron metode pemindaian #'%M& dengan resolusi hingga 3
nm atau magni-ikasi 8.333 kali. 'ebagai perbandingan '%M modern sekarang ini mempunyai resolusi hingga 1
nm atau pembesaran +33.333 kali. Mikroskop elektron cara ini mem-okuskan sinar elektron #electron beam& di
permukaan obyek dan mengambil gambarnya dengan mendeteksi elektron yang muncul dari permukaan
obyek.
Cara kerja[sunting sunting sumber ]
(ara terbentuknya gambar pada '%M berbeda dengan apa yang terjadi pada mikroskop optic dan $%M. *ada
'%M, gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru #elektron sekunder& atau elektron pantul yang muncul
dari permukaan sampel ketika permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron. %lektron sekunder
atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian besar amplitudonya ditampilkan
dalam gradasi gelap"terang pada layar monitor ($ #cathode ray tube&. Di layar ($ inilah gambar struktur
obyek yang sudah diperbesar bisa dilihat. *ada proses operasinya, '%M tidak memerlukan sampel yang
ditipiskan, sehingga bisa digunakan untuk melihat obyek dari sudut pandang ) dimensi.
Preparasi sediaan[sunting sunting sumber ]
9gar pengamat dapat mengamati preparat dengan baik, diperlukan persiapan sediaan dengan tahap sebagai
berikut < 1. melakukan -iksasi, yang bertujuan untuk mematikan sel tanpa mengubah struktur sel yang akan
diamati. -iksasi dapat dilakukan dengan menggunakan senya5a glutaraldehida atau osmium tetroksida. 2.
dehidrasi, yang bertujuan untuk memperendah kadar air dalam sayatan sehingga tidak mengganggu proses
pengamatan. ). pelapisan>pe5arnaan, bertujuan untuk memperbesar kontras antara preparat yang akan
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 5/15
diamati dengan lingkungan sekitarnya. *elapisan>pe5arnaan dapat menggunakan logam mulia seperti emas
dan platina.
Mikroskop pemindai lingkungan elektron (ESEM)[sunting sunting sumber ]
Mikroskop ini adalah merupakan pengembangan dari '%M, yang dalam bahasa Inggrisnyadisebut Environmental SEM #%'%M& yang dikembangkan guna mengatasi obyek pengamatan yang tidak
memenuhi syarat sebagai obyek $%M maupun '%M.
=byek yang tidak memenuhi syarat seperti ini biasanya adalah bahan alami yang ingin diamati secara detail
tanpa merusak atau menambah perlakuan yang tidak perlu terhadap obyek yang apabila menggunakat alat
'%M kon4ensional perlu ditambahkan beberapa trik yang memungkinkan hal tersebut bisa terlaksana.
Sejarah penemuan[sunting sunting sumber ]
$eknologi %'%M ini dirintis oleh erasimos D. Danilatos, seorang kelahiran Eunani yang
ber migrasi ke 9ustralia pada akhir tahun 1@2 dan memperoleh gelar *h.D dari 6ni4ersitas 7e5 'outh
Wales #67'W& pada tahun 1@@ dengan judul disertasi Dynamic Mechanical Properties of Keratin Fibres .
Dr. Danilatos ini dikenal sebagai pionir dari teknologi %'%M, yang merupakan suatu ino4asi besar bagi dunia
mikroskop elektron serta merupakan kemajuan -undamental dari ilmu mikroskopi.
Deengan teknologi %'%M ini maka dimungkinkan bagi seorang peneliti untuk meneliti sebuah objek yang
berada pada lingkungan yang menyerupai gas yang betekanan rendah #low-pressre gaseos environments&
misalnya pada 13"3 $orr serta tingkat humiditas diatas 133F. Dalam arti kata lain %'%M ini memungkinkan
dilakukannya penelitian obyek baik dalam keadaan kering maupun basah.
'ebuah perusahaan di Goston yaitu %lectro 'can (orporation pada tahun 188 # perusahaan ini diambil alih
oleh *hilips pada tahun 10" sekarang bernama %I (ompany [)] telah menemukan suatu cara guna
menangkap elektron dari obyek untuk mendapatkan gambar dan memproduksi muatan positi- dengan cara
mendesain sebuah detektor yang dapat menangkap elektron dari suatu obyek dalam suasana tidak 4akum
sekaligus menjadi produsen ion positi- yang akan dihantarkan oleh gas dalam ruang obyek ke permukaan
obyek. Geberapa jenis gas telah dicoba untuk menguji teori ini, di antaranya adalah beberapa gas ideal, gas ,
dan lain lain. 7amun, yang memberikan hasil gambar yang terbaik hanyalah uap air . 6ntuk sample dengan
karakteristik tertentu uap air kadang kurang memberikan hasil yang maksimum.
*ada beberapa tahun terakhir ini peralatan %'%M mulai dipasarkan oleh para produsennya dengan
mengiklankan gambar"gambar jasad renik dalam keadaan hidup yang selama ini tidak dapat terlihat dengan
mikroskop elektron.
Cara kerja[sunting sunting sumber ]
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 6/15
*ertama"tama dilakukan suatu upaya untuk menghilangkan penumpukan elektron #charging & di permukaan
obyek, dengan membuat suasana dalam ruang sample tidak 4akum tetapi diisi dengan sedikit gas yang akan
mengantarkan muatan positi- ke permukaan obyek, sehingga penumpukan elektron dapat dihindari.
Cal ini menimbulkan masalah karena kolom tempat elektron dipercepat dan ruang -ilamen di mana elektron
yang dihasilkan memerlukan tingkat 4akum yang tinggi. *ermasalahan ini dapat diselesaikan dengan
memisahkan sistem pompa 4akum ruang obyek dan ruang kolom serta -ilamen, dengan menggunakan sistem
pompa untuk masing"masing ruang. Di antaranya kemudian dipasang satu atau lebih piringan
logam platina yang biasa disebut #aperture& berlubang dengan diameter antara 233 hingga
33 mikrometer yang digunakan hanya untuk mele5atkan elektron , sementara tingkat ke4akuman yang
berbeda dari tiap ruangan tetap terjaga.
Tipe-tipe pengembangan[sunting sunting sumber ]
Mikroskop refleksi elektron (EM)[sunting sunting sumber ]
Eang dalam bahasa Inggrisnya disebut e-lection electron microscope #%M&, adalah mikroskop elektron yang
memiliki cara kerja yang serupa sebagaimana halnya dengan cara kerja $%M namun sistem ini menggunakan
deteksi pantulan elektron pada permukaan objek. $ehnik ini secara khusus digunakan dengan
menggabungkannya dengan tehnik e-leksi di-raksi elektron energi tinggi #!eflection "igh Energy Electron
Diffraction& dan tehnik e-leksi pelepasan spektrum energi tinggi #reflection high-energy loss spectrm "
C%/'&
Spin-Polarized Low-Energy Electron Microscopy (SP!EEM)[sunting sunting sumber ]
Spin-Polarized Low-Energy Electron Microscopy #'*/%%M& ini adalah merupakan Aariasi lain yang
dikembangkan dari teknik yang sudah ada sebelumnya, yang digunakan untuk melihat struktur mikro dari
medan magnet #en<magnetic domains&.
$eknik pembuatan preparat yang digunakan pada mikroskop
elektron[sunting sunting sumber ]
Materi yang akan dijadikan objek pemantauan dengan menggunakan mikroskop elektron ini harus diproses
sedemikian rupa sehingga menghasilkan suatu sampel yang memenuhi syarat untuk dapat digunakan sebagai
preparat pada mikroskop elektron.
$eknik yang digunakan dalam pembuatan preparat ada berbagai macam tergantung pada spesimen dan
penelitian yang dibutuhkan, antara lain <
• Kriofi#sasi yaitu suatu metode persiapan dengan menggunakan teknik pembekuan spesimen dengan
cepat yang menggunakan nitrogen cair ataupun helium cair, dimana air yang ada akan membentuk kristal"
kristal yang menyerupai kaca. 'uatu bidang ilmu yang disebut mikroskopi cryo"elektron #cryo-electron
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 7/15
microscopy & telah dikembangkan berdasarkan tehnik ini. Dengan pengembangan dari Mikroskopi cryo"
elektron dari potongan menyerupai kaca #4itreous& atau disebut cryo-electron microscopy of vitreos
sections $%EM&'(S), maka sekarang telah dimungkinkan untuk melakukan penelitian
secara 4irtual terhadap specimen biologi dalam keadaan aslinya.
• Fi#sasi " yaitu suatu metode persiapan untuk menyiapkan suatu sampel agar tampak realistik #seperti
kenyataannya & dengan menggunakan glutaraldehid dan osmium tetroksida.
• Dehidrasi " yaitu suatu metode persiapan dengan cara menggantikan air dengan bahan
pelarut organik seperti misalnya ethanol atau aceton.
• *enanaman #Embedding & " yaitu suatu metode persiapan dengan cara mengin-iltrasi jaringan
dengan resin seperti misalnya araldit atau epoksi untuk pemisahan bagian.
• *embelahan #Sectioning &" yaitu suatu metode persiapan untuk mendapatkan potongan tipis dari
spesimen sehingga menjadikannya semi transparan terhadap elektron. *emotongan ini bisa dilakukan
dengan ultramicrotome dengan menggunakan pisau berlian untuk menghasilkan potongan yang tipis
sekali. *isau kaca juga biasa digunakan oleh karena harganya lebih murah.
• *e5arnaan #Staining & " yaitu suatu metode persiapan dengan menggunakan metal berat
seperti timah, uranium, atau tungsten untuk menguraikan elektron gambar sehingga menghasilkan kontras
antara struktur yang berlainan di mana khususnya materi biologikal banyak yang 5arnanya nyaris
transparan terhadap elektron #objek -ase lemah&.
• *embekuan -raktur #Freeze-fractre& " yaitu suatu metode persiapan yang biasanya digunakan untuk
menguji membran lipid. !aringan atau sel segar didinginkan dengan cepat #cryofi*ed & kemudian dipatah"
patahkan atau dengan menggunakan microtome se5aktu masih berada dalam keadaan suhu nitrogen
# hingga mencapai "133F (elsius&.
*atahan beku tersebut lalu diuapi dengan uap platinum atau emas dengan sudut + derajat pada sebuah alat
e4aporator en<e4aporator tekanan tinggi.
• (on +eam Milling " yaitu suatu metode mempersiapkan sebuah sampel hingga menjadi transparan
terhadap elektron dengan menggunakan cara pembakaran ion# biasanya digunakan argon& pada
permukaan dari suatu sudut hingga memercikkan material dari permukaannya. ;ategori yang lebih rendah
dari metode (on +eam Milling ini adalah metode berikutnya adalah metodeFocsed ion beam milling ,
dimana galium ion digunakan untuk menghasilkan selaput elektron transparan pada suatu bagian spesi-ik
pada sampel.
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 8/15
• *elapisan kondukti- #%ondctive %oating & " yaitu suatu metode mempersiapkan lapisan ultra tipis dari
suatu material electrically-condcting . Ini dilakukan untuk mencegah terjadinya akumulasi dari medan
elektrik statis pada spesimen sehubungan dengan elektron irradiasi se5aktu proses penggambaran
sampel. Geberapa bahan pelapis termasuk emas, palladium #emas
putih&, platinum, tungsten, graphite dan lain"lain, secara khusus sangatlah penting bagi penelitian
spesimen dengan '%M.
*embuatan -ilm dengan mikroskop %'%M[sunting sunting sumber ]
Dengan melakukan penambahan peralatan 4ideo maka pengamat dapat melakukan pengamatan secara terus
menerus pada obyek yang hidup.
'ebuah perusahaan -ilm dari *erancis bahkan berhasil merekam kehidupan makhluk kecil dan mem-ilmkannya
secara nyata. Dari beberapa -ilm yang dibuat, -ilm berjudul (annibal Mites[+]memenangkan beberapa
penghargaan di antaranya Edtainment award #!epang 1&, +est scientific photography award #*erancis
1&, dan ,rand pri*-best poplar and informative scientific film #*erancis 1&. ilm ini ditayangkan juga di
stasiun tele4isi weites Detsches Fernsehen #en<BD& !erman, Disco4ery (hannel di 9' dan Gritania aya.
;ini perusahaan yang sama tengah menggarap -ilm seri berjudul .Fly /ars. [] yang rata"rata memakai sekitar
lima menit pengambilan gambar dengan %'%M, pada -ilm tersebut dapat dilihat dengan detail setiap lembar
bulu yang dimiliki lalat dalam pertempurannya.
Scanning Electron Microscopy (SEM)
%lektron memiliki resolusi yang lebih tinggi daripada cahaya. (ahaya hanya mampu mencapai 233nm sedangkan
elektron bisa mencapai resolusi sampai 3,1 H 3,2 nm. Diba5ah ini diberikan perbandingan hasil gambar mikroskop
cahaya dengan elektron.
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 9/15
Disamping itu dengan menggunakan elektron kita juga bisa mendapatkan beberapa jenis pantulan yang berguna
untuk keperluan karakterisasi. !ika elektron mengenai suatu benda maka akan timbul dua jenis pantulan yaitu
pantulan elastis dan pantulan non elastis seperti pada gambar diba5ah ini.
*ada sebuah mikroskop elektron #'%M& terdapat beberapa peralatan utama antara lain<
1. *istol elektron, biasanya berupa -ilamen yang terbuat dari unsur yang mudah melepas elektron misal tungsten.
2. /ensa untuk elektron, berupa lensa magnetis karena elektron yang bermuatan negati- dapat dibelokkan oleh
medan magnet.
). 'istem 4akum, karena elektron sangat kecil dan ringan maka jika ada molekul udara yang lain elektron yang
berjalan menuju sasaran akan terpencar oleh tumbukan sebelum mengenai sasaran sehingga menghilangkan
molekul udara menjadi sangat penting.
*rinsip kerja dari '%M adalah sebagai berikut<
1. 'ebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan anoda.
2. /ensa magnetik mem-okuskan elektron menuju ke sampel.
). 'inar elektron yang ter-okus memindai #scan& keseluruhan sampel dengan diarahkan oleh koil pemindai.
+. ;etika elektron mengenai sampel maka sampel akan mengeluarkan elektron baru yang akan diterima oleh
detektor dan dikirim ke monitor #($&.
'ecara lengkap skema '%M dijelaskan oleh gambar diba5ah ini<
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 10/15
$smber0iastate1ed)
9da beberapa sinyal yang penting yang dihasilkan oleh '%M. Dari pantulan inelastis didapatkan sinyal elektron
sekunder dan karakteristik sinar sedangkan dari pantulan elastis didapatkan sinyal backscattered electron. 'inyal
"sinyal tersebut dijelaskan pada gambar diba5ah ini.
*erbedaan gambar dari sinyal elektron sekunder dengan backscattered adalah sebagai berikut< elektron sekunder
menghasilkan topogra-i dari benda yang dianalisa, permukaan yang tinggi ber5arna lebih cerah dari permukaan
rendah. 'edangkan backscattered elektron memberikan perbedaan berat molekul dari atom H atom yang menyusun
permukaan, atom dengan berat molekul tinggi akan ber5arna lebih cerah daripada atom dengan berat molekul
rendah. (ontoh perbandingan gambar dari kedua sinyal ini disajikan pada gambar diba5ah ini.
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 11/15
Mekanisme kontras dari elektron sekunder dijelaskan dengan gambar diba5ah ini. *ermukaan yang tinggi akan lebih
banyak melepaskan elektron dan menghasilkan gambar yang lebih cerah dibandingkan permukaan yang rendah
atau datar.
'edangkan mekasime kontras dari backscattered elektron dijelaskan dengan gambar diba5ah ini yang secara prinsip
atom H atom dengan densitas atau berat molekul lebih besar akan memantulkan lebih banyak elektron sehingga
tampak lebih cerah dari atom berdensitas rendah. Maka teknik ini sangat berguna untuk membedakan jenis atom.
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 12/15
7amun untuk mengenali jenis atom dipermukaan yang mengandung multi atom para peneliti lebih banyak
mengunakan teknik %D' #%nergy Dispersi4e 'pectroscopy&. 'ebagian besar alat '%M dilengkapi dengan
kemampuan ini, namun tidak semua '%M punya -itur ini. %D' dihasilkan dari 'inar karakteristik, yaitu dengan
menembakkan sinar pada posisi yang ingin kita ketahui komposisinya. Maka setelah ditembakkan pada posisi
yang diinginkan maka akan muncul puncak H puncak tertentu yang me5akili suatu unsur yang terkandung. Dengan
%D' kita juga bisa membuat elemental mapping #pemetaan elemen& dengan memberikan 5arna berbeda H beda dari
masing H masing elemen di permukaan bahan. %D' bisa digunakan untuk menganalisa secara kunatitati- dari
persentase masing H masing elemen. (ontoh dari aplikasi %D' digambarkan pada diagram diba5ah ini.
$smber0 mich1ed)
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 13/15
9plikasi dari teknik '%M H %D' dirangkum sebagai berikut<
1. $opogra-i< Menganalisa permukaan dan teksture #kekerasan, re-lekti4itas dsb&
2. Mor-ologi< Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel
). ;omposisi< Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara kuantitati- dan kualitati-.
'edangkan kelemahan dari teknik '%M antara lain<
1. Memerlukan kondisi 4akum
2. Canya menganalisa permukaan
). esolusi lebih rendah dari $%M
+. 'ampel harus bahan yang kondukti-, jika tidak konduktor maka perlu dilapis logam seperti emas.
Scanning Electron Microscope (SEM) dan Optical Emission Spectroscope (OES)
a. Scanning Electron Microscope (SEM)
Scanning Electron Microscope (SEM) adalah sebuah mikroskop elektron yang didesain
untuk menyelidiki permukaan dari objek solid secara langsung. SEM memiliki
perbesaran 10 – 3000000x, depth of eld – 0. mm dan resolusi sebesar 1 – 10 nm.
!ombinasi dari perbesaran yang tinggi, depth of eld yang besar, resolusi yang baik,
kemampuan untuk mengetahui komposisi dan in"ormasi kristalogra# membuat SEM
banyak digunakan untuk keperluan penelitian dan industri. $dapun "ungsi utama dari
SEM antara lain dapat digunakan untuk mengetahui in"ormasi%in"ormasi mengenai&
% 'opogra#, yaitu ciri%ciri permukaan dan teksturnya (kekerasan, si"at
memantulkan cahaya, dan sebagainya).
% Mor"ologi, yaitu bentuk dan ukuran dari partikel penyusun objek (kekuatan, cacat
pada Integrated Circuit (IC) dan chip, dan sebagainya).
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 14/15
% !omposisi, yaitu data kuantitati" unsur dan senya*a yang terkandung di dalam
objek (titik lebur, kereakti"an, kekerasan, dan sebagainya).
% +n"ormasi kristalogra#, yaitu in"ormasi mengenai bagaimana susunan dari butir%
butir di dalam objek yang diamati (kondukti#tas, si"at elektrik, kekuatan, dan
sebagainya).
rinsip kerja SEM yaitu bermula dari electron beam yang dihasilkan oleh sebuah #lamen
pada electron gun. ada umumnya electron gun yang digunakan adalah tungsten
hairpin gundengan #lamen berupa lilitan tungsten yang ber"ungsi sebagai katoda.
'egangan diberikan kepada lilitan yang mengakibatkan terjadinya pemanasan. $noda
kemudian akan membentuk gaya yang dapat menarik elektron melaju menuju ke
anoda.
-ambar 1. Electron gun
!emudian electron beam di"okuskan ke suatu titik pada permukaan sampel dengan
menggunakan dua buah condenser lens. Condenser lens kedua (atau biasa disebut
dengan lensa objekti") mem"okuskan beam dengan diameter yang sangat kecil, yaitu
sekitar 10%0 nm. /amburan elektron, baik Secondary Electron (SE) atau Back
Scattered Electron (BSE) dari permukaan sampel akan dideteksi oleh detektor dan
dimunculkan dalam bentuk gambar pada layar '.
SEM memiliki beberapa detektor yang ber"ungsi untuk menangkap hamburan elektron
dan memberikan in"ormasi yang berbeda%beda. 2etektor%detektor tersebut antara lain&
% 2etektor E2, yang ber"ungsi untuk menangkap in"ormasi mengenai komposisi
sampel pada skala mikro.
7/21/2019 Mikroskop elektron
http://slidepdf.com/reader/full/mikroskop-elektron-56da41f57090d 15/15
% Backscatter detector , yang ber"ungsi untuk menangkap in"ormasi mengenai
nomor atom dan topogra#.
% Secondary detector , yang ber"ungsi untuk menangkap in"ormasi mengenai
topogra#.
ada SEM, terdapat sistem 4akum pada electron-optical column dan sample
chamber yang bertujuan antara lain&
% Menghilangkan e"ek pergerakan elektron yang tidak beraturan karena adanya
molekul gas pada lingkungan tersebut, yang dapat mengakibatkan penurunan
intensitas dan stabilitas.
% Meminimalisasi gas yang dapat bereaksi dengan sampel atau mengendap pada
sampel, baik gas yang berasal dari sampel atau pun mikroskop. !arena apabila hal
tersebut terjadi, maka akan menurunkan kontras dan membuat gelap detail pada
gambar.
Semua sumber elektron membutuhkan lingkungan yang 4akum untuk beroperasi.