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Materials Science
Environmental Scanning Electron Microscopy
Environmental scanning electron microscopes are used for imaging wet, dirty, outgassing, and reactive materials in their natural state.
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Environmental scanning electron microscopy
SEM image of the influenza virus. WetSTEM imaging allows for real virus
size distribution analysis and easy sample preparation.
Horizontal field width = 2.56 μm.
size distribution analysis and easy sample preparation.
Horizontal field width = 2.56 μm.
Modern materials science research has moved beyond traditional metals and coated samples. Today, there is a need for micro- and nano-scale information on more complex, challenging materials, including those that are nonconductive, dirty, wet, chemically reactive, or outgassing.
While electron microscopy (EM) has long been the benchmark for materials structural analysis, it has been limited to samples that are stable under vacuum. This generally does not represent the conditions experienced by the material in its native operating environment and can limit your understanding of its properties and behavior. Truly relevant observations, therefore, require high-resolution imaging and analysis under various experimental and environmental conditions. Sample preparation would ideally also be minimized to preserve the original state of the material.
Environmental scanning electron microscopy (ESEM) expands the boundaries of traditional SEM to deliver deeper insights into all types of samples. ESEM allows for imaging of samples with minimal preparation and adds variables such as hydration, thermal cycling, and the introduction of gas to characterize in situ dynamic changes. Using water vapor and a temperature control stage, some of the “impossible to image samples” such as dirty (highly outgassing) and naturally hydrated samples (whose properties will change with drying) are now easily characterized.
Environmental scanning electron microscopes
With full control of sample hydration, materials and life scientists can observe real-time material interactions in solution, along with how humidity changes a material and how water interacts with the sample surface. This moves research possibilities from pure static points in time to dynamic or in situ experimentation.
ESEM can be performed on our flexible and easy-to-use platforms without compromising on resolution. These ultra-versatile high-resolution SEMs combine all-around performance in imaging and analytics with an environmental mode that allows you to study samples in their natural state.
Bright-field WetSTEM image of 30 nm gold nanoparticles and latex spheres.
SEM image of grain boundaries in iron following an in situ heating experiment.
Uncoated clay sample imaged with SEM at 20 kV.
SEM image of uncoated bird’s nest fungus, shown using a colorized mix of secondary (yellow) and backscattered (blue) electrons.
Bright-field WetSTEM image of 30 nm gold nanoparticles and latex spheres.
SEM image of grain boundaries in iron following an in situ heating experiment.
Uncoated clay sample imaged with SEM at 20 kV.
SEM image of uncoated bird’s nest fungus, shown using a colorized mix of secondary (yellow) and backscattered (blue) electrons.
Quality control and failure analysis
Quality control and assurance are essential in modern industry. We offer a range of EM and spectroscopy tools for multi-scale and multi-modal analysis of defects, allowing you to make reliable and informed decisions for process control and improvement.
Fundamental Materials Research
Novel materials are investigated at increasingly smaller scales for maximum control of their physical and chemical properties. Electron microscopy provides researchers with key insight into a wide variety of material characteristics at the micro- to nano-scale.
Recherche sur les batteries
Le développement de batteries est possible grâce à une analyse multi-échelle avec la microCT, la SEM et la TEM, la spectroscopie Raman, la XPS ainsi que la visualisation et l’analyse 3D numériques. Découvrez comment cette approche fournit les informations structurelles et chimiques nécessaires à l’amélioration des batteries.
Recherche sur les polymères
La microstructure des polymères détermine les caractéristiques et les performances globales du matériau. La microscopie électronique permet une analyse complète à échelle microscopique de la morphologie et de la composition des polymères pour les applications de recherche et développement (R&D) et de contrôle de la qualité.
Recherche sur les métaux
La production efficace de métaux nécessite un contrôle précis des inclusions et des précipités. Nos outils automatisés peuvent effectuer toute une série de tâches essentielles à l’analyse des métaux, notamment le comptage des nanoparticules, l’analyse chimique par EDS et la préparation des échantillons par TEM.
Pétrole et gaz
Comme la demande de pétrole et de gaz ne cesse de croître, il existe un besoin continu de procéder à une extraction efficace et rentable des hydrocarbures. Thermo Fisher Scientific propose une gamme de solutions de microscopie et de spectroscopie pour une variété d’applications de sciences pétrolières.
Médecine légale
Les micro-traces de preuves provenant de scènes de crime peuvent être analysées et comparées à l’aide de la microscopie électronique dans le cadre d’une enquête médico-légale. Les échantillons compatibles comprennent les fragments de verre et de peinture, les marques d’outils, les médicaments, les explosifs et les résidus de poudre.
Recherche géologique
La géoscience repose sur une observation uniforme et précise multi-échelle des caractéristiques des échantillons de roches. La SEM-EDS, associée à un logiciel d’automatisation, permet une analyse directe à grande échelle de la texture et de la composition minérale pour la recherche en métrologie et en minéralogie.
Recherche dans le domaine de la catalyse
Les catalyseurs sont essentiels pour la majorité des processus industriels modernes. Leur efficacité dépend de la composition microscopique et de la morphologie des particules catalytiques ; l’EM avec l’EDS est parfaitement adaptée à l’étude de ces propriétés.
Fibres et filtres
Le diamètre, la morphologie et la densité des fibres synthétiques sont des paramètres clés qui déterminent la durée de vie et la fonctionnalité d’un filtre. La microscopie électronique à balayage (SEM) est la technique idéale pour étudier rapidement et facilement ces caractéristiques.
Tests de matériaux automobiles
Chaque composant d’un véhicule moderne est conçu pour assurer la sécurité, l’efficacité et les performances. La caractérisation détaillée des matériaux automobiles à l’aide de la spectroscopie et de la microscopie électronique éclaire les décisions critiques concernant les processus, les améliorations des produits et les nouveaux matériaux.
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