• 목록

Desktop SEM과 Floor(Normal) SEM

연구와 산업 분야에서 주사 전자 현미경은 재료의 미세 구조를 연구하는 가장 일반적인 이미징 도구 중 하나입니다.

현미경 전문가들은 SEM을 특성 분석 능력을 사용하여 샘플의 원소 구성과 형태적 특성에 대한 의미 있는 정보를 얻습니다.

SEM은 형태에 따라 두 가지 종류로 나뉘며, 일반적으로 스탠딩 플로어, 노말, 풀사이즈 모델이라고 불리는 대형 모델과 데스크톱, 미니라고 불리는 소형 모델로 구분됩니다.

플로어 모델 SEM은 전자 현미경의 초창기 시절로 거슬러 올라갑니다. 이름에서 알 수 있듯이 바닥에서 스탠딩 램프 높이(약 1.5m)까지 확장되는 넓은 공간을 차지합니다.

소형 SEM은 초기 SEM 형태와 크기가 극적으로 달라졌음을 강조합니다.

물리적 설치 공간 외에도 플로어 모델과 데스크톱 SEM의 주요 차이점은 사용 가능한 디텍터, 사용 편의성, 인프라 요구 사항 및 가격대에 의해 포괄적으로 분류됩니다.

Column & Detectors

플로어 모델 SEM은 데스크톱 버전보다 훨씬 더 큰 전자 컬럼을 가지고 있습니다.

컬럼이 크면 더 많은 조리개와 콘덴서 렌즈를 포함할 수 있으므로 특정 분석을 위해 전자 빔을 유연하게 조작할 수 있습니다.

플로어 모델에는 다양한 애플리케이션을 위한 수많은 검출기를 추가할 수 있는 공간도 있습니다.

이러한 응용 분야에는 EDS, WDS, CL, EBSD, XRF가 있으며, 이러한 응용 분야에 해당하는 검출기 유형은 제조업체(Oxford, EDAX, Bruker)에 관계없이 다른 플로어 모델 시스템 간에 교체할 수 있습니다.

또한 플로어 모델은 나노 스케일 가공 애플리케이션을 위한 FIB(집속 이온 빔)를 통합할 수 있는 기능도 제공합니다.

사용 가능한 옵션의 범위가 넓기 때문에 모든 종류의 연구 사례에 맞게 플로어 모델을 조정할 수 있습니다.

플로어 모델 SEM과 달리 데스크톱 SEM은 다양한 선택지를 제공하지 않습니다. 컴팩트한 형태로 인해 시스템에 장착할 수 있는 검출기 수와 종류가 제한되어 있어 설계의 단순성과 효율성이 극대화됩니다.

주로 사용되는 검출기로는 후방 산란 전자 검출기(BSD), 2차 전자 검출기(SED), 그리고 EDS 검출기가 있으며, 이 세 가지 검출기로 대부분의 SEM 작업을 수행합니다.

이 세 검출기는 상호 보완적인 데이터를 제공하여, 데스크탑 SEM이 매우 다양한 응용 분야를 효율적으로 처리할 수 있도록 합니다.

Ease of use

플로어 모델은 더 복잡한 시스템이며 신규 사용자에게는 많은 교육과 훈련을 필요로 합니다.

SEM 시스템의 모든 측면을 사용자 정의하고 제어할 수 있다는 점은 장점일 수 있지만, 옵션의 양이 많기 때문에 경험이 없는 사용자가 사용하기 어렵습니다.

따라서 대부분의 바닥 모델 SEM은 광범위한 교육이 필요하므로 샘플을 준비하고, SEM을 작동하고, 기능을 유지 관리하기 위해 전담 운영자가 필요합니다.

SEM의 접근성을 개선하는 것이 데스크톱 SEM을 만들어진 이유 중 하나입니다.

데스크톱 SEM은 많은 사용자가 빠르게 교육을 받을 수 있도록 설계되어 전담 운영자가 필요하지 않습니다.

데스크톱 SEM의 작동은 간단하며, 경험이 거의 없거나 전혀 없는 사용자도 단시간에 고품질 이미지를 획득하는 방법을 배울 수 있습니다.

Space requirements

플로어 모델 SEM은 시스템과 시스템 작동을 유지하는 데 필요한 구성 요소를 수용하기 위해 많은 공간이 필요합니다.

특정 모델은 적절한 기능을 위해 특수한 시설과 격리된 환경이 필요하기도 합니다. 이러한 요구 사항을 제거하는 것이 데스크톱 SEM을 개발하게 된 또 다른 원동력이었습니다.

컴팩트한 디자인은 진동과 전자기장에 대한 시스템의 내성을 개선하는 데 도움이 됩니다.

이러한 환경 민감성 덕분에 많은 데스크톱 SEM은 평평하고 튼튼한 표면만 있으면 책상, 실험실, 사무실에 배치할 수 있습니다.

Flexibility

플로어 모델 SEM은 일반적으로 현미경 분석 시설에 설치되며 전담 전문가가 관리 및 운영합니다.

SEM을 사용해야 하는 연구자는 샘플을 이러한 시설로 가져가 전문가의 도움을 받아 필요한 정보를 얻어야 합니다. 따라서 필요한 데이터의 처리 시간이 몇 시간에서 몇 주까지 걸릴 수 있습니다.

하지만 데스크톱 SEM은 연구자의 실험실에 직접 설치하여 원하는 대로 사용할 수 있습니다.

Overall cost

일반적으로 플로어 모델 SEM은 대부분 크기와 복잡성 때문에 데스크톱 유닛보다 더 비쌉니다. 

플로어 SEM을 구입하는 과정에서 시스템을 운영 및 유지 관리하는 데 필요한 적절한 환경, 기기 유지 보수, 숙련된 전문가를 제공할 수 있는 맞춤형 시설의 비용도 고려해야 합니다.

이러한 복잡한 기기를 구입하고 유지 관리하는 데 드는 비용은 상당하며, 많은 경우 감당하기 어려울 수 있습니다.

데스크톱 SEM은 플로어 모델에 비해 구매 및 유지 보수 비용이 매우 저렴합니다.

데스크톱 SEM 에는 추가적인 특수 시설이나 전문 운영자의 운용 비용이 필요하지 않습니다.

이러한 비용으로 얻을 수 있는 이점은 상당하기 때문에 많은 애플리케이션에 매력적인 옵션입니다.

Conclusion

두 가지 유형의 SEM 모두 실험실에 다양한 분석 능력을 제공하지만 현미경 연구자들은 기기를 선택할 때 두 가지 형태의 차이점을 신중하게 고려해야 합니다.

주사전자현미경이 적용되는 연구의 성격이 선택에 영향을 미칠 수 있지만, 검출기 용량, 접근성 및 사용 편의성, 인프라 제한, 가격대도 중요한 고려 사항입니다.