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환경 주사 전자현미경을 이용한 절연제와 젖은 물질 영상 촬영(The use of environmental scanning electron microscopy for imaging wet and insulating materials)

전문가 제언: □ 기존의 주사 전자현미경은 샘플 실을 진공으로 유지해야 했다. 그러나 이 경우 습기를 지닌 샘플은 샘플 실에서 그 습기가 기화되어 진공을 유지하기가 어려워 있는 그대로 볼 수 없고 이 샘플을 우선 처리하여야 했었다.

○ 여기서 논하는 환경 주사 전자현미경은 샘플 실을 진공으로 유지하지 않아도 됨으로 습기를 지닌 샘플은 물론 콜로이드 같은 수성 샘플도 취급할 수 있는 장점이 있다. 그러면서도 기존 SEM의 고 해상도도 유지된다.

○ 그러나 상온에서의 작업은 샘플 실의 포화증기압을 너무 높임으로 어는 온도보다 약간 높은 온도에서 측정함으로서 샘플에 들어 있는 수분의 손실을 방지할 수 있다고 본문에서 말하고 있다.

○ 이 특징은 주로 수분 함량이 큰 샘플을 다루는 생물학적 관찰에 이점이 클 수 있다. 다만 전자 빔의 조사가 살아있는 세포 등의 샘플에는 어떤 영향을 미치는지 명확한 결론이 본문에서는 유보되었는데 이는 매우 흥미 있는 사실이다.

□ 기존의 주사 전자현미경은 절연체의 경우 샘플 표면에 축적되는 전하를 막기 위하여 그 표면을 도체로 처리하여야 한다. 그러나 환경 주사 전자현미경은 절연체가 샘플인 경우도 그 표면을 처리할 필요가 없다는 것이 또 하나의 특징이다.

○ 즉 가스 속을 통과하는 전자가 그 가스를 이온화하고 이 때 양이온도 함께 발생한다. 이 양이온이 샘플로 흘러내려가 그 표면에 축적된 전기적 부하와 작용하여 이를 중화하기 때문이다.

○ 이 특성은 주로 고온에서 상이 변화하는 절연체의 상 변화현상과 고온에서의 화학 반응도 관찰할 수 있는 장점을 준다.

□ 환경 주사 전자현미경의 두 가지 문제점도 지적하였고 이에 대한 개발을 기대하고 있다. 즉 검출기가 완전하지 못하며 관찰한 결과를 숫자적으로 계량화되지 못하는 약점을 지적하였다. 그 중에서도 결과의 계량화는 심각한 문제일 것이다. 과학 기술계에서 그 결과를 숫자로 표시하지 못할 때 그 의미가 반감되기 때문이다.

저자: Donald, Athene M.
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