Das XL 40 von Philips ist ein Rasterelektronenmikroskop mit extra großer Probenkammer. Daten werden mittels SE-, BSE- und EDX-Detektoren erfassten. 

Funktionsweise

In einem Rasterelektronenmikroskop wird ein Elektronenstrahl in einem Raster über die Probe geführt. Dieser wird durch die Elektronenquelle, einen erhitzten Wolframdraht, erzeugt. Mit Hilfe von Spulen wird ein Magnetfeld erzeugt, das den Elektronenstrahl ablenkt. Ein ähnliches Verfahren wurde früher in Röhrenfernsehern angewendet. Wenn der Elektronenstrahl auf die Probe trifft, treten eine Reihe von Wechselwirkungen auf. Diese werden von verschiedenen Detektoren erfasst, so dass eine Charakterisierung der Probe erfolgen kann.

Um Wechselwirkungen mit den atomaren Teilchen der Luft zu unterbinden, findet der gesamte Prozess im Vakuum statt.

Sekundärelektronendetektor (SE-Detektor)

Sekundärelektronen entstehen bei Wechselwirkungen zwischen einfallenden Elektronen des Elektronenstrahls und schwach gebundenen Leitungsbandelektronen in den Probenatomen. Nur die nahe der Probenoberfläche erzeugten Sekundärelektronen können die Probe verlassen. Somit tragen die detektierten Sekundärelektronen aufgrund von verschiedenen Kontrastmechanismen vorwiegend zur Erzeugung eines topographischen Bildes der Probe bei. 

Rückstreuelektronendetektor (BSE-Detektor)

Ein Teil der Strahlelektronen werden von der Probe (durch elastische Stöße mit den Probenatomen) zurück gestreut. Inwieweit rückgestreute Elektronen erzeugt werden ist stark von der mittleren Ordnungszahl der Probe abhängig. Bei schwereren Elementen streuen mehr Strahlelektronen zurück, sodass diese Bereiche ein helleres Bild erzeugen als leichtere Elemente.

Röntgenanalyse (EDX-Detektor)

Wenn ein Elektron des Elektronenstrahls ein kernnahes Elektron eines Probenatoms ausschlägt, wird dieses durch ein Elektron aus einer Schale höherer Energie aufgefüllt. Die Energiedifferenz zwischen den Schalen wird in Form von Röntgenstrahlung emittiert. Da Energie und Wellenlänge der Strahlung für das Element charakteristisch sind, liefert die Analyse Aufschluss über Existenz, Menge und Verteilung von Elementen in der Probe.