BAB
1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Berbicara
tentang teknologi nano, maka tidak akan bisa lepas dari mikroskop, yaitu alat
pembesar untuk melihat struktur benda kecil tersebut. (Teknologi nano :
teknologi yang berbasis pada struktur benda berukuran nano meter. Satu nano
meter = sepermilyar meter).Tentu yang dimaksud di sini bukanlah mikroskop
biasa, tetapi mikroskop yang mempunyai tingkat ketelitian (resolusi) tinggi
untuk Melihat struktur berukuran nano
meter
Untuk
melihat benda berukuran di bawah 200 nanometer, diperlukan mikroskopdengan panjang
gelombang pendek.Dari ide inilah, di tahun 1932 lahir mikroskop
elektron.Sebagaimana namanya, mikroskop elektron menggunakan sinar elektron
yang panjanggelombangnya lebih pendek dari cahaya.Karena itu, mikroskop
elektron mempunyaikemampuan pembesaran obyek (resolusi) yang lebih tinggi
dibanding mikroskop optik.Sebenarnya, dalam fungsi pembesaran obyek, mikroskop
elektron juga menggunakan lensa,namun bukan berasal dari jenis gelas
sebagaimana pada mikroskop optik, tetapi dari jenismagnet. Sifat medan magnet
ini bisa mengontrol dan mempengaruhi elektron yangmelaluinya, sehingga bisa
berfungsi menggantikan sifat lensa pada mikroskop optik. Kekhususan lain dari
mikroskop elektron ini adalah pengamatan obyek dalam kondisi hampaudara
(vacuum). Hal ini dilakukan karena sinar elektron akan terhambat alirannya
bilamenumbuk molekul-molekul yang ada di udara normal. Dengan membuat ruang
pengamatan obyek berkondisi vacum, tumbukan elektron-molekul bisa terhindarkan
( Oktaviana, 2009 ).
Konsep
awal yang melibatkan teori scanning mikroskop elektron pertama kali
diperkenalkan di Jerman (1935) oleh M. Knoll.Konsep standar dari SEM modern
dibangun oleh von Ardenne pada tahun 1938 yang ditambahkan scan kumparan ke
mikroskop elektron transmisi.Desain SEM dimodifikasi oleh Zworykinpada tahun
1942 ketika bekerja untuk RCA Laboratories di Amerika Serikat.Desain kembali
direkayasa oleh CW pada tahun 1948 seorang profesor di Universitas
Cambridge.Sejak itu,semakin banyak bermunculan kontribusi signifikan yang
mengoptimalkan perkembangan modern mikroskop elektron.
Fungsi mikroskop elektron scanning atau SEM adalah dengan memindai terfokus balok halus elektron ke sampel.Elektron berinteraksi dengan sampel komposisi molekul. Energi dari elektron menuju ke sampel secara langsung dalam proporsi jenis interaksi elektron yang dihasilkan dari sampel. Serangkaian energi elektron terukur dapat dihasilkan yang dianalisis oleh sebuah mikroprosesor yang canggih yang menciptakan gambar tiga dimensi atau spektrum elemen yang unik yang ada dalam sampel dianalisis.Ini adalah rangkaian elektron yang dibelokkan oleh tumbukan dengan elektron sampel.Sebelum menjelajahi jenis elektron dihasilkan oleh SEM khas, pemahaman dasar dari teori elemen yang dikelilingi diklasifikasikan tabel periodik perlu disebutkan.Sepanjang sejarah banyak fisikawan, matematikawan, dan ahli kimia mempelajari unsur-unsur di bumi. Beberapa nama
Fungsi mikroskop elektron scanning atau SEM adalah dengan memindai terfokus balok halus elektron ke sampel.Elektron berinteraksi dengan sampel komposisi molekul. Energi dari elektron menuju ke sampel secara langsung dalam proporsi jenis interaksi elektron yang dihasilkan dari sampel. Serangkaian energi elektron terukur dapat dihasilkan yang dianalisis oleh sebuah mikroprosesor yang canggih yang menciptakan gambar tiga dimensi atau spektrum elemen yang unik yang ada dalam sampel dianalisis.Ini adalah rangkaian elektron yang dibelokkan oleh tumbukan dengan elektron sampel.Sebelum menjelajahi jenis elektron dihasilkan oleh SEM khas, pemahaman dasar dari teori elemen yang dikelilingi diklasifikasikan tabel periodik perlu disebutkan.Sepanjang sejarah banyak fisikawan, matematikawan, dan ahli kimia mempelajari unsur-unsur di bumi. Beberapa nama
Ini
adalah karya Proust yang terinspirasi John Dalton (1766-1844) untuk
mengembangkan hipotesis-nya ke "Hukum perbandingan berganda":
- Ketika dua unsur membentuk suatu rangkaian senyawa,
rasio massa dari elemen kedua yang menggabungkan dengan 1 gram dari elemen
pertama selalu bisa direduksi menjadi bilangan bulat kecil.
Seorang
ahli kimia Rusia bernama Dmitri Mendeleev (1834-1907) menyusun 63 unsur yang
dikenal ke tabel berdasarkan massa atom mereka.Susunan elemen akhirnya berubah
menjadi tabel periodik modern unsur digunakan di seluruh dunia.
Melalui kerja keras orang-orang ini dan sejumlah orang lain, sejumlah besar informasi yang disusun dan diuji untuk menetapkan prinsip dasar digunakan saat ini dalam pengembangan mikroskop elektron scanning modern. Sebelum menjelajahi lebih lanjut ke teori dan fungsionalitas dari EDX / mikroskop SEM, itu adalah layak disebut dualitas elektron dan x-ray.Awal percobaan dengan elektron dan karakteristik fisik telah menyebabkan ilmuwan untuk memodifikasi pemahaman dasar fisika.Sebelum kemajuan teknologi modern, banyak ilmuwan harus menjelaskan perilaku fisik berdasarkan interaksi kimia yang dilihat dengan mata telanjang.Ketika prinsip-prinsip radiasi elektro magnetik pertama kali diperkenalkan, konsep ini paling mudah dijelaskan sebagai gelombang yang berjalan di panjang dan frekuensi tertentu.Kemudian eksperimen menunjukkan bahwa cahaya dan x-rays partikel aktual yang dapat dideteksi.Singkatnya, rontgen dianggap baik sebagai gelombang dan partikel.Lebih khusus, mereka adalah paket kecil dari gelombang elektromagnetik yang disebut kuanta atau partikel yang disebut foton.
Melalui kerja keras orang-orang ini dan sejumlah orang lain, sejumlah besar informasi yang disusun dan diuji untuk menetapkan prinsip dasar digunakan saat ini dalam pengembangan mikroskop elektron scanning modern. Sebelum menjelajahi lebih lanjut ke teori dan fungsionalitas dari EDX / mikroskop SEM, itu adalah layak disebut dualitas elektron dan x-ray.Awal percobaan dengan elektron dan karakteristik fisik telah menyebabkan ilmuwan untuk memodifikasi pemahaman dasar fisika.Sebelum kemajuan teknologi modern, banyak ilmuwan harus menjelaskan perilaku fisik berdasarkan interaksi kimia yang dilihat dengan mata telanjang.Ketika prinsip-prinsip radiasi elektro magnetik pertama kali diperkenalkan, konsep ini paling mudah dijelaskan sebagai gelombang yang berjalan di panjang dan frekuensi tertentu.Kemudian eksperimen menunjukkan bahwa cahaya dan x-rays partikel aktual yang dapat dideteksi.Singkatnya, rontgen dianggap baik sebagai gelombang dan partikel.Lebih khusus, mereka adalah paket kecil dari gelombang elektromagnetik yang disebut kuanta atau partikel yang disebut foton.
Tergantung pada jenis informasi analis yang
tertarik pada jenis elektron satu studi. Setiap elektron yang dihasilkan dari
berkas elektron primer yang dihasilkan oleh SEM ketika melanggar sampel yang
diberikan menghasilkan elektron energi tertentu yang dapat diukur.Jenis-jenis
elektron yang dihasilkan untuk setiap contoh yang diberikan perlu terlebih
dahulu dieksplorasi.Elektron yang dihasilkan dari komposisi molekul sampel
diklasifikasikan sebagai baik dan elektron inelastis elastis.
Elektron inelastik adalah elektron energi rendah dibelokkan dari sampel.Kebanyakan diserap oleh spesimen, tetapi mereka yang melarikan diri dekat permukaan.Elektron ini disebut elektron sekunder, yaitu energi elektron muncul kurang dari 50eV, 90% dari elektron sekunder memiliki energi kurang dari 10 eV, sebagian besar dari 2 sampai 5 eV.Elektron sekunder memberikan informasi topografi permukaan dan putih, tiga dimensi gambar hitam sampel.Ini adalah gambar paling umum kebanyakan orang mengasosiasikan dengan SEM.Elektron elastis adalah setiap elektron yang berinteraksi dengan berkas elektron utama untuk menghasilkan energi spesifik dari tabrakan dan menahan sebagian besar energinya.Elektron ini dikategorikan sebagai:
Elektron inelastik adalah elektron energi rendah dibelokkan dari sampel.Kebanyakan diserap oleh spesimen, tetapi mereka yang melarikan diri dekat permukaan.Elektron ini disebut elektron sekunder, yaitu energi elektron muncul kurang dari 50eV, 90% dari elektron sekunder memiliki energi kurang dari 10 eV, sebagian besar dari 2 sampai 5 eV.Elektron sekunder memberikan informasi topografi permukaan dan putih, tiga dimensi gambar hitam sampel.Ini adalah gambar paling umum kebanyakan orang mengasosiasikan dengan SEM.Elektron elastis adalah setiap elektron yang berinteraksi dengan berkas elektron utama untuk menghasilkan energi spesifik dari tabrakan dan menahan sebagian besar energinya.Elektron ini dikategorikan sebagai:
- Elektron Backscattered-menghasilkan komposisi dan
crystallographical informasi permukaan, topologi.
- Diserap saat ini yang memungkinkan studi struktur
internal semi-konduktor atau (EBIC).
- Cathodluminescence-menunjukkan dan energi tingkat
distribusi di fosfor.
- elektron Auger-berisi informasi dan kimia unsur
dari lapisan permukaan.
- Karakteristik X-ray radiasi-hasil Mikroanalisis dan
distribusi unsur-unsur sampel yang diberikan.
Sebuah
SEM khas memiliki kemampuan untuk menganalisa suatu sampel tertentu menggunakan
salah satu metode yang disebutkan di atas. Sayangnya, setiap jenis analisis
dianggap merupakan tambahan perangkat aksesori untuk SEM.Yang paling umum
aksesori dilengkapi dengan SEM adalah dispersif energi x-ray detektor atau EDX
(kadang-kadang disebut sebagai EDS).Jenis detektor memungkinkan pengguna untuk
menganalisis sampel komposisi molekul.
Dengan biaya-biaya dari Scanning Electron Microscopes (SEM) yang turun dalam beberapa tahun terakhir, SEM berubah melebihi pusat bursa yang berkisar pada pusat-pusat penelitian, universitas, pusat-pusat analisis, dan sebagainya menjadi suatu alat yang aplikasinya lebih luas yang mencakup sekolah-sekolah tinggi dan divisi pengendalian mutu dari banyak industri. Demikian juga dengan munculnya kebutuhan untuk memahami komposisi dan distribusi dari unsur-unsur disamping untuk mengamati bentuk material, sekarang telah lazim untuk bisnis dan organisasi-organisasi memperkenalkan alat analisa ‘Energy Dispersive X-Ray’ (EDX) pada waktu yang bersamaan dengan pembelian SEM.
SEM dan EDX telah dirancang secara konvensional untuk penggunaannya oleh ahli teknologi analitis. Akan tetapi, dengan perkembangan bursa dari SEM/EDX yang cepat, dibutuhkan perkembangan untuk meningkatkan kemampuan dari alat-alat ini sehingga dapat digunakan dengan mudah oleh ahli mesin yang bekerja dalam Pengendalian mutu.
Dengan biaya-biaya dari Scanning Electron Microscopes (SEM) yang turun dalam beberapa tahun terakhir, SEM berubah melebihi pusat bursa yang berkisar pada pusat-pusat penelitian, universitas, pusat-pusat analisis, dan sebagainya menjadi suatu alat yang aplikasinya lebih luas yang mencakup sekolah-sekolah tinggi dan divisi pengendalian mutu dari banyak industri. Demikian juga dengan munculnya kebutuhan untuk memahami komposisi dan distribusi dari unsur-unsur disamping untuk mengamati bentuk material, sekarang telah lazim untuk bisnis dan organisasi-organisasi memperkenalkan alat analisa ‘Energy Dispersive X-Ray’ (EDX) pada waktu yang bersamaan dengan pembelian SEM.
SEM dan EDX telah dirancang secara konvensional untuk penggunaannya oleh ahli teknologi analitis. Akan tetapi, dengan perkembangan bursa dari SEM/EDX yang cepat, dibutuhkan perkembangan untuk meningkatkan kemampuan dari alat-alat ini sehingga dapat digunakan dengan mudah oleh ahli mesin yang bekerja dalam Pengendalian mutu.
Juga dengan kemajuan dalam bidang elektronik, operasi SEM/EDX telah berubah dari analog menjadi operasi digital, dengan pengatur alat dan pengolahan data yang dilakukan oleh computer. Biasanya, suatu sistem operasi WindowsTM dan aplikasi Windows digunakan, membuat lingkungan system yang hampir setiap orang dapat menggunakan dengan mudah.
Berdasarkan pada kebutuhan dan perubahan bursa dalam lingkungan teknologi, maka dibuatlah SEM-EDX yang merupakan suatu system analisis yang menggabungkan SEM dan EDX menjadi satu unit.
BAB 11
TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian
Ketika
dilakukan pengamatan terhadap material, lokasi permukaan benda yang
ditembak dengan berkas elektron yang ber intensitas tertinggi di – scan
keseluruh permukaan material pengamatan. Karena luasnya daerah pengamatan kita
dapat membatasi lokasi pengamatan yang kita lakukan dengan melakukan zoon – in
atau zoon – out. Dengan memanfaatkan berkas pantulan dari benda tersebut maka
informasi dapat di ketahui dengan menggunakan program pengolahan citra yang
terdapat dalam computer.
SEM
(Scanning Electron Microscope) memiliki resolusi yang lebih tinggi dari pada
mikroskop optic. Hal ini di sebabkan oleh panjang gelombang de Broglie yang
memiliki electron lebih pendekdek daripada gelombang optic. Karena makin kecil
panjang gelombang yang digunakan maka makin tinggi resolusi mikroskop.
(Gambar SEM)
SEM mempunyai
depthoffield yang besar, yang dapat memfokuskan jumlah sampel yang lebih banyak
pada satu waktu dan menghasilkan bayangan yang baik dari sampel tiga dimensi.
SEM juga menghasilkan bayangan dengan resolusi tinggi, yang berarti mendekati
bayangan yang dapat diuji dengan perbesaran tinggi.
Kombinasiperbesaranyanglebihtinggi,darkfield,resolusi
yang lebih besar,dankomposisi serta informasi kristallografi membuat SEM
merupakan satu dari peralatan yang paling banyak digunakan dalam penelitian,
R& D industri khususnya industri semikonductor
Elektron memiliki resolusi yang
lebih tinggi daripada cahaya. Cahaya hanya mampu mencapai 200nm sedangkan
elektron bisa mencapai resolusi sampai 0,1 – 0,2 nm. Dibawah ini diberikan
perbandingan hasil gambar mikroskop cahaya Dengan elektron
Disamping itu dengan menggunakan elektron kita juga
bisa mendapatkan beberapa jenis pantulan yang berguna untuk keperluan
karakterisasi. Jika elektron mengenai suatu benda maka akan timbul dua jenis
pantulan yaitu pantulan elastis dan pantulan non elastis seperti pada gambar
dibawah ini.
1. Pada sebuah
mikroskop elektron (SEM) terdapat beberapa peralatan utama antara lain:
Pistol elektron, biasanya berupa filamen yang terbuat dari unsur yang mudah melepas elektron misal tungsten.
Pistol elektron, biasanya berupa filamen yang terbuat dari unsur yang mudah melepas elektron misal tungsten.
2. Lensa untuk elektron, berupa lensa magnetis
karena elektron yang bermuatan negatif dapat dibelokkan oleh medan magnet.
3. Sistem vakum, 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.
SEM tersusun dari beberapa
bagian yang dapat dibuat suatu skema seperti berikut
a. Penembak Elektron (Elektron Gun)
a. Penembak Elektron (Elektron Gun)
Ada
dua tipe dari elektron Gun, yaitu:
1.Termal
Pada emisi jenis ini, energi luar yang masuk ke bahan ialah dalam bentuk
energi panas. Oleh elektron energi panas ini diubah menjadi energi kinetik. Semakinbesar panas yang diterima oleh bahan maka akan semakin besar pula kenaikan energy kinetik yang terjadi pada elektron, dengan semakin besarnya kenaikan energi kinetic dari elektron maka gerakan elektron menjadi semakin cepat dan semakin tidakmenentu. Pada situasi inilah akan terdapat elektron yang pada ahirnya terlepas keluarmelalui permukaan bahan. Pada proses emisi thermionic dan juga pada proses emisilainnya, bahan yang digunakan sebagai asal ataupun sumber elektron disebut sebagai"emiter" atau lebih sering disebut "katoda" (cathode), sedangkan bahan yangmenerima elektron disebut sebagai anoda. Dalam konteks tabung hampa (vacuumtube) anoda lebih sering disebut sebagai "plate". Dalam proses emisi thermionic dikenal dua macam jenis katoda yaitu :
a) Katoda panas langsung (Direct Heated Cathode, disingkat DHC)
b) Katoda panas tak langsung (Indirect Heated Cathode, disingkat IHC)
Pada katoda jenis ini katoda selain sebagai sumber elektron juga dialiri oleh arusheater (pemanas).Material yang digunakan untuk membuat katoda diantaranya adalah :
Tungsten Filamen
Material
ini adalah material yang pertama kali digunakan orang untuk membuatkatode.
Tungsten memiliki dua kelebihan untuk digunakan sebagai katoda yaitumemiliki
ketahanan mekanik dan juga titik lebur yang tinggi (sekitar 3400
derajatCelcius), sehingga tungsten banyak digunakan untuk aplikasi khas yaitu
tabung XRayyang bekerja pada tegangan sekitar 5000V dan temperature tinggi.
Akan tetapiuntuk aplikasi yang umum terutama untuk aplikasi Tabung Audio dimana
tegangankerja dan temperature tidak terlalu tinggi maka tungsten bukan material
yang ideal,hal ini disebabkan karena tungsten memilik fungsi kerja yang tinggi(
4,52 eV) danjuga temperature kerja optimal yang cukup tinggi (sekitar 2200 derajat celcius).
2. Field emission
Pada
emisi jenis ini yang menjadi penyebab lepasnya elektron dari bahan ialahadanya
gaya tarik medan listrik luar yang diberikan pada bahan. Pada katoda
yangdigunakan pada proses emisi ini dikenakan medan listrik yang cukup
besarsehingga tarikan yang terjadi dari medan listrik pada elektron
menyebabkanelektron memiliki energi yang cukup untuk lompat keluar dari
permukaan katoda.Emisi medan listrik adalah salah satu emisi utama yang terjadi
pada vacuum tubeselain emisi thermionic.
Jenis katoda yang digunakan adalah :
Jenis katoda yang digunakan adalah :
Cold Field Emission
Schottky Field Emission Gun
b. lensa Magnet
c.
secondary Elektron Detector
d.
Backcattered Electron Detector
Demikian,
SEM mempunyai resolusi tinggi dan familiar untuk mengamati obyekbenda berukuran
nano meter.Meskipun demikian, resolusi tinggi tersebut didapatkanuntuk scan
dalam arah horizontal, sedangkan scan secara vertikal (tinggi
rendahnyastruktur) resolusinya rendah.Ini merupakan kelemahan SEM yang belum
diketahuipemecahannya. Namun demikian, sejak sekitar tahun 1970-an, telah
dikembangkanmikroskop baru yang mempunyai resolusi tinggi baik secara
horizontal maupun secaravertikal, yang dikenal dengan "scanning probe
microscopy (SPM)"( Oktaviana, 2010 ). Di bawah ini disajikan hasil
pengamatan SEM dengan berbagai batasdan kemungkinan pembesarannya.
B. Prinsip
Kerja Alat
1. Prinsip
kerja dari SEM adalah sebagai berikut:
Sebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan anoda.
Sebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan anoda.
2. Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke
sampel.
3. Sinar elektron yang terfokus memindai (scan)
keseluruhan sampel dengan diarahkan oleh koil pemindai.
4. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel
akan mengeluarkan elektron baru yang akan diterima oleh detektor dan dikirim ke
monitor (CRT).
Secara lengkap
skema SEM dijelaskan oleh gambar dibawah ini:
Ada beberapa sinyal yang penting yang dihasilkan oleh
SEM. Dari pantulan inelastis didapatkan sinyal elektron sekunder dan
karakteristik sinar X sedangkan dari pantulan elastis didapatkan sinyal
backscattered electron. Sinyal -sinyal tersebut dijelaskan pada gambar dibawah
ini.
Perbedaan gambar dari sinyal elektron sekunder dengan
backscattered adalah sebagai berikut: elektron sekunder menghasilkan topografi
dari benda yang dianalisa, permukaan yang tinggi berwarna lebih cerah dari
permukaan rendah. Sedangkan backscattered elektron memberikan perbedaan berat
molekul dari atom – atom yang menyusun permukaan, atom dengan berat molekul
tinggi akan berwarna lebih cerah daripada atom dengan berat molekul rendah.
Contoh perbandingan gambar dari kedua sinyal ini disajikan pada gambar dibawah
ini.
Mekanisme kontras dari elektron sekunder dijelaskan
dengan gambar dibawah ini. Permukaan yang tinggi akan lebih banyak melepaskan
elektron dan menghasilkan gambar yang lebih cerah dibandingkan permukaan yang
rendah atau datar.
Sedangkan mekasime kontras dari backscattered elektron
dijelaskan dengan gambar dibawah ini yang secara prinsip atom – 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.
Namun untuk mengenali jenis atom dipermukaan yang
mengandung multi atom para peneliti lebih banyak mengunakan teknik EDS (Energy
Dispersive Spectroscopy). Sebagian besar alat SEM dilengkapi dengan kemampuan
ini, namun tidak semua SEM punya fitur ini. EDS dihasilkan dari Sinar X
karakteristik, yaitu dengan menembakkan sinar X pada posisi yang ingin kita
ketahui komposisinya. Maka setelah ditembakkan pada posisi yang diinginkan maka
akan muncul puncak – puncak tertentu yang mewakili suatu unsur yang terkandung.
Dengan EDS kita juga bisa membuat elemental mapping (pemetaan elemen) dengan
memberikan warna berbeda – beda dari masing – masing elemen di permukaan bahan.
EDS bisa digunakan untuk menganalisa secara kunatitatif dari persentase masing
– masing elemen. Contoh dari aplikasi EDS digambarkan pada diagram dibawah ini.
(sumber: umich.edu)
C. Prinsip Operasi
Insiden
elektron sinar membangkitkan elektron dalam keadaan energi yang lebih rendah,
mendorong ejeksi mereka dan mengakibatkan pembentukan lubang elektron dalam
struktur elektronik atom.Elektron dari kulit, energi luar yang lebih tinggi
kemudian mengisi lubang, dan kelebihan energi elektron tersebut dilepaskan
dalam bentuk foton sinar-X. Pelepasan ini sinar-X menciptakan garis spektrum
yang sangat spesifik untuk setiap elemen. Dengan cara ini data X-ray emisi
dapat dianalisis untuk karakterisasi sampel di pertanyaan. Sebagai contoh,
kehadiran tembaga ditunjukkan oleh dua K puncak disebut demikian (K dan K α
β) pada sekitar 8,0 dan 8,9 keV dan puncak α L pada 0,85 eV.
Dalam unsur-unsur berat seperti tungsten, sebuah ot transisi yang berbeda yang
mungkin dan banyak puncak karena itu hadir( Irawan, 2010 ).
Pada SEM sampel tidak ditembus oleh elektron sehingga hanya pendaran hasil dari tumbukan elektron dengan sampel yang ditangkap oleh detektor dan diolah( Oktoviawan, 2009 ).
Pada SEM sampel tidak ditembus oleh elektron sehingga hanya pendaran hasil dari tumbukan elektron dengan sampel yang ditangkap oleh detektor dan diolah( Oktoviawan, 2009 ).
D.
Instrumentasi
- Konfigurasi
Sistem
Dengan system konvensional, EDX yang berdiri sendiri dikombinasikan dengan SEM yang terpisah, sehingga operator harus belajar menggunakan kedua system, dan masing-masing system harus dioperasikan secara terpisah. Melalui SEM-EDX, SEM dan EDX digabungkan menjadi satu unit, mengurangi kebutuhan akan Operasi yang komplek/ rumit.
Fungsi
dari suatu SEM dan EDX digabungkan menjadi satu unit, sehingga konfigurasi
dapat dibagi menjadi unit SEM dan unit EDX. Unit SEM terdiri dari detektor EDX,
dan panel operasi terdiri dari 2 monitor, sebuah keyboard dan mouse. Untaian
pengendali EDX, 2 komputer dan disk drive MO ditempatkan dalam suatu rak padat
terletak di sebelah panel operasi. Gambar 2 menunjukkan bagian luar dari
gabungan SEM-EDX dan gambar 3 menunjukkan konfigurasi/susunan system
Untuk
menggabungkan fungsi SEM dan EDX dalam suatu alat SEM-EDX, computer dari tiap
unit dihubungkan dengan suatu Ethernet untuk pembagian data, dan software
Hi-Mouse yang dikembangkan memberikan pengoperasian yang mudah. Dengan Ethernet
dan software Hi-Mouse, satu keyboard, satu mouse, dan dua monitor dapat
digunakan menjalankan dengan lembut fungsi dari SEM maupun EDX.
Hubungan user pada unit SEM berdedikasi pada jendela EDX yang dapat digunakan untuk mengontrol unit EDX. Folder-folder windows dapat diatur menjadi ‘shared’, mengizinkan data dibagi antara 2 komputer. Cara kerja jauh lebih sederhana, dan menampilkan gambar lebih mudah, melalui pengaturan salah satu monitor untuk menampilkan gambar pengamatan dan monitor yang Monitor yang lai menampilkan data analisis. Karena masing-masing system harus dioperasikan secara terpisah, maka perlu dipelajari operasi dari SEM dan EDX secara tersendiri.
Hubungan user pada unit SEM berdedikasi pada jendela EDX yang dapat digunakan untuk mengontrol unit EDX. Folder-folder windows dapat diatur menjadi ‘shared’, mengizinkan data dibagi antara 2 komputer. Cara kerja jauh lebih sederhana, dan menampilkan gambar lebih mudah, melalui pengaturan salah satu monitor untuk menampilkan gambar pengamatan dan monitor yang Monitor yang lai menampilkan data analisis. Karena masing-masing system harus dioperasikan secara terpisah, maka perlu dipelajari operasi dari SEM dan EDX secara tersendiri.
E.
Aplikasi
SEM-EDX adalah nama -dispersive
X-ray spektroskopi energi analisis yang dilakukan
dengan menggunakan SEM .
Alat dipakai umumnya untuk aplikasi yang cukup bervariasi pada permasalahan
eksplorasi dan produksi migas, termasuk didalamnya: Evaluasi kualitas batuan
reservoir melalui studi diagnosa yang meliputi identifikasi dan interpretasi
keberadaan mineral dan distribusinya pada sistem porositas batuan. Investigasi
permasalahan produksi migas seperti efek dari clay minerals, steamfloods dan
chemical treatments yang terjadi pada peralatan pemboran, gravelpacks dan pada
reservoir
Identifikasi dari mikrofosil untuk penentuan umur dan lingkungan pengendapan Taufik, 2008).
Identifikasi dari mikrofosil untuk penentuan umur dan lingkungan pengendapan Taufik, 2008).
Instrumen
ini sangat cocok untuk berbagai jenis investigasi. Hal ini mungkin untuk
menyelidiki misalnya struktur serat kayu dan kertas, logam.permukaan fraktur,
produksi cacat di karet dan plastic. Detail terkecil yang dapat dilihat pada
gambar SEM adalah 4-5 nm (4-5 sepersejuta milimeter). Detail terkecil yang
dapat dianalisis adalah pM 2-3 (2-3 seperseribu milimeter).
Aplikasi
dari teknik SEM – EDS dirangkum sebagai berikut:
1.Topografi:
Menganalisa permukaan dan teksture (kekerasan, reflektivitas dsb)
2. Morfologi: Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel
3. Komposisi: Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara kuantitatif dan kualitatif.
2. Morfologi: Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel
3. Komposisi: Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara kuantitatif dan kualitatif.
Sedangkan
kelemahan dari teknik SEM antara lain:
1.
Memerlukan kondisi vakum
2. Hanya menganalisa permukaan
3. Resolusi lebih rendah dari TEM
4. Sampel harus bahan yang konduktif, jika tidak konduktor maka perlu dilapis logam seperti emas.
2. Hanya menganalisa permukaan
3. Resolusi lebih rendah dari TEM
4. Sampel harus bahan yang konduktif, jika tidak konduktor maka perlu dilapis logam seperti emas.
BAB 111
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Hampir sama dengan SEM hanya saja pada SEM EDX merupakan dua perangkat analisis yang digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga mempermudah proses analitis dan lebih efisien. Pada dasarnya SEM EDX merupakan pengembangan SEM. Analisa SEM EDX dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fitur material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari permukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untuk menganalisis komponen materialnya baik dari kuantitatif mau pun dari kualitalitatifnya.Daftar berikut ini merangkum fungsi yang berkontribusi pada operabilitas luar biasa dari SEM-EDX.
Hampir sama dengan SEM hanya saja pada SEM EDX merupakan dua perangkat analisis yang digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga mempermudah proses analitis dan lebih efisien. Pada dasarnya SEM EDX merupakan pengembangan SEM. Analisa SEM EDX dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fitur material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari permukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untuk menganalisis komponen materialnya baik dari kuantitatif mau pun dari kualitalitatifnya.Daftar berikut ini merangkum fungsi yang berkontribusi pada operabilitas luar biasa dari SEM-EDX.
1. Menu
Fungsi ini digunakan untuk mengatur secara bersamaan, menyimpan, dan mengingat
parameter untuk analisis SEM dan EDX.
2. Kondisi
pengukuran EDX dapat diatur dari Unit SEM (Spektral pengukuran, multi-titik
pengukuran, pemetaan, tampilan menganalisis elemen pada SEM monitor).
3. Image
data yang diperoleh dengan SEM dapat digunakan sebagai data dasar untuk EDX.
4. Menetapkan
kondisi untuk unit SEM secara otomatis dipindahkan ke unit EDX( Rahmat, 2010 ).
20.28 |
Category:
kuliahQ
|
3
komentar
Comments (3)
Terima kasih sangat membantu
saya nanda dari PT. Radin Nusa Digna, kami menyediakan beberapa alat SEM dari brand Coxem, info lanjut bisa menghubungi saya di nomer 083848506601
atau email nandasakti13@gmail.com
daftar pustakanya tidak ada kak?