中古走査電子顕微鏡（SEM）の在庫・価格

走査電子顕微鏡（SEM）は、細く絞った電子線で試料表面を走査し、照射点から出る信号を走査と同期させて画像にする表面観察装置である。光学顕微鏡よりはるかに高い分解能に加え、焦点深度が深いため、凹凸の大きな破面や粉体でも広い範囲にピントの合った立体的な像が得られる。分解能は装置構成で大きく異なり、高性能機で0.5〜4nm程度とされる。加速電圧は数kVから数十kVが基本で、機種によりおおむね0.1〜30kV程度の範囲で可変できる。
装置は、電子銃と電子レンズを収めた鏡筒、試料ステージを備えた試料室、真空排気系、検出器、制御・表示系で構成される。電子源には、フィラメントを加熱して電子を放出させるタングステン熱電子銃と、強い電界で電子を引き出す電界放出形電子銃がある。前者は安価で扱いやすく汎用機に多い。後者はプローブを細く絞れて輝度も高いため、高倍率や低加速電圧での高分解能観察に向く。電子線は集束レンズと対物レンズで絞られ、走査コイルで二次元に振られる。
像の形成に主に使うのは二次電子と反射電子である。二次電子はエネルギーが低く表面近傍からしか脱出できないため、表面の微細な凹凸を反映する。一般に「SEM像」と呼ぶのはこの二次電子像である。反射電子は入射電子が散乱されて戻ってきたもので、平均原子番号が大きい部分ほど多く出るため、組成の違いを明暗として示す。さらに特性X線をEDS（エネルギー分散型X線分光器）で検出すれば、元素の定性・半定量分析やマッピングができる。EBSDによる結晶方位解析やカソードルミネッセンスによる発光評価など、付属検出器しだいで分析の幅が広がる。
実務上の要点の一つが加速電圧の選び方である。高加速電圧ではプローブを細く絞れ、X線分析にも有利だが、電子が試料内部まで深く入るため最表面の情報は薄れ、帯電や試料損傷も大きくなる。低加速電圧では極表面の情報が得やすく帯電も抑えられる一方、汎用機では分解能が落ちやすい。
非導電性試料では照射電子が表面に溜まって帯電（チャージアップ）し、像が乱れる。主な対策は、金属などの導電性コーティング、1kV程度への低加速電圧化、低真空機能の三つである。低真空SEMは、差動排気で鏡筒側を高真空に保ったまま試料室を数Pa〜数百Pa程度に上げ、残留ガス分子が電離してできた陽イオンで帯電を中和する。機種によっては数千Paまで上げられる。コーティングなしで絶縁物を観察でき、含水試料やガス放出の多い試料にも使える。ただし通常の二次電子検出器は放電のおそれがあるため使えず、反射電子検出器やガス増幅を利用した専用の二次電子検出器を使う。
用途は、金属の破面解析や介在物の同定、半導体の断面・配線観察、電子部品の故障解析、セラミックスや粉体の粒子形状評価、高分子・繊維・生物・食品試料の形態観察まで幅広い。製造現場では、異物の元素同定や不良原因の調査にEDS付きSEMが多く使われる。中古機を選ぶ際は、電子銃の種類、低真空機能の有無、試料室の大きさと最大試料サイズ、ステージの駆動軸数、EDSなど付属品の有無と状態、真空ポンプやフィラメントなど消耗品・保守部品の入手性を確認しておきたい。