Ein REM-Mikroskop ist eine Art Mikroskop, das einen Elektronenstrahl in Kombination mit Detektoren verwendet, um sehr kleine Bereiche zu betrachten. Das Gerät wird normalerweise als REM bezeichnet, da die Buchstaben ein Akronym für den korrekten Namen des Mikroskops sind – Rasterelektronenmikroskop. Dieser Mikroskoptyp ist extrem leistungsstark und hat eine durchschnittliche nutzbare Auflösung zwischen 7 nm und 3 nm, obwohl niedrigere Auflösungen erreicht wurden.
SEMs arbeiten, indem sie Daten von Detektoren interpretieren, wenn ein Elektronenstrahl auf eine Probe gerichtet wird. Der Elektronenstrahl wird von einem Glühfaden in der Elektronenkanone des REM erzeugt und wandert dann die Säule hinunter in Richtung der Probe. Während sie sich in der Säule befinden, wird der Weg der Elektronen bewegt, kondensiert, blockiert und/oder durch verschiedene Teile verändert, um die Abbildung zu verbessern. Die Säule mündet in die Probenkammer, wo der Elektronenstrahl auf die Probe trifft. Elektronen, die von der Probe freigesetzt oder reflektiert werden, treffen dann auf Detektoren, die sich in der Probenkammer befinden. Die Ergebnisse der Schläge werden dann verwendet, um stark vergrößerte Bilder der Probe zu erstellen.
Die von einer Probe in einem REM freigesetzten Elektronen können auf viele verschiedene Arten nachgewiesen werden; die drei gebräuchlichsten sind jedoch die Rückstreu-, Sekundär- und Röntgenbildgebung. Rückstreuelektronen (BSE) neigen dazu, tief in die Oberfläche einer Probe einzudringen, und Bilder, die durch ihre Detektion erzeugt werden, können leichter Kontraste in Materialien innerhalb der Substanz zeigen. Sekundärelektronen werden verwendet, um Bilder der Oberfläche einer Probe zu erzeugen und können zu beeindruckenden 3D-Darstellungen führen. Röntgendetektoren können erkennen, aus welchen Elementen ein bestimmter Teil einer Probe besteht und werden häufig in der Forensik verwendet. Es gibt auch andere Nachweisverfahren und umfassen Kathodolumineszenz und Schneckennachweis.
Das „S“ in REM steht für Scanning, ein Aspekt, der das REM von anderen Arten von Elektronenmikroskopen unterscheidet. Anstelle eines festen Elektronenstrahls verwendet das REM einen Strahl, der sich in einem sogenannten Rastermuster (Rasterung) über den gewünschten Bereich bewegt. Das Rastern bietet viele Vorteile und ist einer der Gründe, warum vom sekundären Detektor erzeugte Bilder fast eine 3D-Qualität haben.
SEMs werden in vielen verschiedenen Bereichen der Forschung verwendet, sind aber wahrscheinlich am bekanntesten für ihre Rolle in der Forensik. Ein Verfahren zum Testen auf Schussrückstände umfasst das Abwischen des Daumenrückens, des Gurtbands und des Abzugsfingers eines Verdächtigen; Der Tupfer wird dann mit Rückstreuerkennung analysiert, wobei die interessierenden Bereiche mit Röntgenerkennung untersucht werden, um festzustellen, woraus sie bestehen. Die Rückstreuungsdetektion kann auch verwendet werden, um die Oberflächenzusammensetzung eines Objekts zu untersuchen, und anomale Bereiche können mit Röntgenstrahlendetektion getestet werden, um unerwünschte Materialien wie Blei zu finden.