Electron nanoprobe per l analisi di materiali su scala nanometrica

Nell’ambito del centro regionale di competenza INNOVA, presso il CNR-ICIB è stato messo a punto e reso funzionante per la prima volta un sistema integrato costituito da un microscopio elettronico a scansione in modalità ambientale (ESEM) e da uno spettrometro a dispersione di energia (EDS) ad alta risoluzione. Il microscopio ha una risoluzione spaziale di pochi nanometri. L’EDS identifica gli elementi del campione rivelando le linee caratteristiche di emissione di raggi X di fluorescenza. La maggiore innovazione consiste nell’uso di un rivelatore superconduttore che consente di ottenere una risoluzione spettrale che è 10 volte superiore a quella dei rivelatori a semiconduttore. L’elevata risoluzione permette di lavorare a basse energie del fascio elettronico (<5keV), poiché il rivelatore distingue le linee M e K nella regione spettrale di bassa energia dei raggi X, dove la sovrapposizione di linee è particolarmente importante. La metodica messa a punto dal CNR realizza un nanoprobe elettronico del campione. Infatti, l’uso di elettroni a bassa energia consente di confinare spazialmente la regione di emissione a pochi nanometri, identificando gli elementi in nanoparticelle o in film di spessore nanometrico. L’apparecchiatura trova applicazioni nelle scienze dei materiali con un vasto orizzonte che va dai beni culturali all’industria high-tech di componentistica elettronica, alle nano-tecnologie, alle industria metallurgica.