Το μικροσκόπιο SEM είναι ένας τύπος μικροσκοπίου που χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων σε συνδυασμό με ανιχνευτές για να δει πολύ μικρές περιοχές. Η συσκευή αναφέρεται συνήθως ως SEM, καθώς τα γράμματα είναι ακρωνύμιο για το σωστό όνομα του μικροσκοπίου – Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης. Αυτός ο τύπος μικροσκοπίου είναι εξαιρετικά ισχυρός και έχει μέση χρήσιμη ανάλυση μεταξύ 7 nm και 3 nm, αν και έχουν επιτευχθεί χαμηλότερες αναλύσεις.
Τα SEM λειτουργούν ερμηνεύοντας δεδομένα από ανιχνευτές όταν μια δέσμη ηλεκτρονίων κατευθύνεται σε ένα δείγμα. Η δέσμη ηλεκτρονίων δημιουργείται από ένα νήμα μέσα στο πιστόλι ηλεκτρονίων του SEM και στη συνέχεια ταξιδεύει κάτω από τη στήλη προς το δείγμα. Ενώ βρίσκεται στη στήλη, η διαδρομή των ηλεκτρονίων μετακινείται, συμπυκνώνεται, μπλοκάρεται ή/και μεταβάλλεται από διάφορα μέρη προκειμένου να βελτιωθεί η απεικόνιση. Η στήλη ανοίγει στον θάλαμο του δείγματος, όπου η δέσμη ηλεκτρονίων χτυπά το δείγμα. Τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται ή ανακλώνται από το δείγμα θα χτυπήσουν στη συνέχεια ανιχνευτές που βρίσκονται στο θάλαμο δείγματος. Στη συνέχεια, τα αποτελέσματα των χτυπημάτων χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία εικόνων του δείγματος με μεγάλη μεγέθυνση.
Τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται από ένα δείγμα σε ένα SEM μπορούν να ανιχνευθούν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. τα τρία πιο κοινά, ωστόσο, είναι μέσω οπισθοσκέδασης, δευτερεύουσας και ακτινογραφίας. Τα ηλεκτρόνια οπισθοσκέδασης (ΣΕΒ) τείνουν να διεισδύουν βαθιά στην επιφάνεια ενός δείγματος και οι εικόνες που παράγονται μέσω της ανίχνευσής τους μπορούν πιο εύκολα να δείξουν αντίθεση στα υλικά μέσα στην ουσία. Τα δευτερεύοντα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εικόνων της επιφάνειας ενός δείγματος και μπορούν να οδηγήσουν σε εκπληκτικές τρισδιάστατες αναπαραστάσεις. Οι ανιχνευτές ακτίνων Χ μπορούν να πουν ποια στοιχεία αποτελούν ένα συγκεκριμένο μέρος ενός δείγματος και χρησιμοποιούνται συχνά στην εγκληματολογία. Υπάρχουν επίσης και άλλες μέθοδοι ανίχνευσης και περιλαμβάνουν την ανίχνευση καθοδωφωταύγειας και κοχλία.
Το “S” στο SEM σημαίνει Σάρωση, μια πτυχή που διαφοροποιεί το SEM από άλλους τύπους ηλεκτρονικών μικροσκοπίων. Αντί να χρησιμοποιεί μια σταθερή δέσμη ηλεκτρονίων, το SEM χρησιμοποιεί μια δέσμη που κινείται πάνω από την επιθυμητή περιοχή σε αυτό που είναι γνωστό ως μοτίβο ράστερ (ράστερ). Το Rastering παρέχει πολλά οφέλη και είναι ένας από τους λόγους που οι εικόνες που παράγονται από τον δευτερεύοντα ανιχνευτή έχουν σχεδόν ποιότητα 3-D.
Τα SEM χρησιμοποιούνται σε πολλούς διαφορετικούς τομείς έρευνας, αλλά είναι πιθανώς πιο διάσημοι για τους ρόλους που διαδραματίζουν στην εγκληματολογική επιστήμη. Μία μέθοδος για τον έλεγχο υπολειμμάτων πυροβολισμών περιλαμβάνει το ταμποναριστό στο πίσω μέρος του αντίχειρα, του πλέγματος και του δακτύλου της σκανδάλης ενός υπόπτου. το στυλεό στη συνέχεια αναλύεται χρησιμοποιώντας ανίχνευση οπισθοσκέδασης, ενώ οι περιοχές ενδιαφέροντος εξετάζονται με ανίχνευση ακτίνων Χ για να προσδιοριστεί από τι αποτελούνται. Η ανίχνευση οπισθοσκέδασης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εξέταση της σύνθεσης της επιφάνειας ενός αντικειμένου και οι ανώμαλες περιοχές μπορούν να δοκιμαστούν χρησιμοποιώντας ανίχνευση ακτίνων Χ για να βρεθούν ανεπιθύμητα υλικά όπως ο μόλυβδος.