Area tematica 5


LABORATORIO DI MICROSCOPIA ELETTRONICA A SCANSIONE E MICRO-ANALISI AD ULTRA/ ALTA RISOLUZIONE
Laboratorio di microscopia elettronica a scansione ad ultra alta risoluzione per la caratterizzazione morfologica, micro strutturale, tessiturale e chimica di materiali solidi.
Le immagini acquisite mediante scansione elettronica della superficie del campione rivelano, a risoluzioni inferiori al nanometro, disomogeneità composizionali, strutturali e morfologiche del materiale sia esso massivo che costituito da un particolato. In quest’ultimo caso caratterizzandolo per forma, dimensioni e chimismo.
L’analisi di immagine è corredata dall’analisi chimica quantitativa resa possibile da un sistema combinato di spettrometria X (i raggi X sono eccitati dal fascio elettronico) in dispersione di energia (EDS) e di lunghezza d’onda (WDS). È possibile in questo modo ottenere analisi chimiche puntuali, profili composizionali e mappe chimiche.
Inoltre con la microanalisi in dispersione di lunghezza d’onda è possibile raggiungere sia limiti dì rivelabilità inferiori a 100 ppm, estendendo il campo di analisi anche agli elementi in tracce, sia risoluzioni dell’ordine di 10 eV necessarie a risolvere casi di interferenza tra righe spettrometriche vicine in energia, che altrimenti risulterebbero sovrapposte e non attribuibili a differenti analiti. I fotoni X discriminati dalla dispersione in lunghezza d’onda sono poi raccolti da un contatore proporzionale che garantisce un comportamento lineare tra intensità (numero di fotoni) e concentrazione dell’analita, requisito fondamentale nelle analisi chimiche quantitative.

Attività
Ricerca di base e applicata nei seguenti campi:
• Studi petrografici e petrologici: scienze della terra, materiali lapidei, malte cementizie.
• Scienze planetarie: analisi di micro-meteoriti e tectiti
• Studi metallografici
• Compositi
• Campo tessile: caratterizzazione di fibre
• Nanoparticelle (grafene...)
• Analisi ambientali: amianti, filtri particolato atmosferico, metalli pesanti nei suoli.
• Beni culturali: diagnostica, patine alterazione monumentali, studio dei pigmenti, caratterizzazione elementi pittorici.
• Archeologia: studi correlativi sulla provenienza dei materiali lapidei
• Agro alimentare
• Scienze forensi: analisi tracce polveri da sparo e tracce in ambito investigativo giudiziario.
• Studi di fenomeni di corrosione o passivazione
• Caratterizzazione morfoscopica della porosità
• Analisi di patine e vernici
• Campo medicale: caratterizzazione di protesi
• Elettronica: micro litografia (EBL)

Attrezzature

• Microscopio elettronico a scansione ad emissione di campo modello MERLIN ZEISS con le seguenti caratteristiche:
• Rivelatore di elettroni secondari in lens
• Rivelatore di elettroni retro-diffusi in lens (eSB: energy selective back scattering): è possibile filtrare l’energia del fascio retro-diffuso incrementando il contrasto composizionale anche a basse tensioni.
• Rivelatore secondari in camera
• Rivelatore retro-diffusi in camera (aSB: angle selective back scattering): sensibile all’orientazione dei cristalli nel campione.
• Possibilità di commutare in modo immediato ed automatico da fascio elettronico parallelo (high resolution) a cross beam (analytic mode: alta densità di corrente) mantenendo l’allineamento elettro-ottico del fascio
• Microanalisi in dispersione di energia (area attiva 50 mmq ) - Modello: OXFORD X-MAX;
• Microanalisi in dispersione di lunghezza d’onda – Modello: OXFORD INCA WAVE 700 (5 cristalli analizzatori);
• Sistema di compensazione di carica (Cc: Charge compensator) per osservazioni e microanalisi di campioni non conduttivi e/o non preparati (campioni tridimensionali e campioni senza coating;
• Modulo micro test in camera: tensile stage 5kN – Modello: GATAN;
• Sistema per la preparativa: metal sputter ad alta risoluzione e Carbon coater integrati in un unico sistema con pompa turbo – molecolare e controllo dello spessore dello strato conduttivo – Modello: QUORUM TECH: q150t ES.

www.femto.it






The future is here
CERTEMA ricerca ed innovazione - 5 aree tematiche dedicate

Partnership Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa