กระดาษ เยื้อกระดาษ วิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ SEM และ EDS

บทความนี้ Do SEM ขอขอบคุณคุณกอล์ฟ Mr.Golf (สิงห์เฒ่าซ่อมเซ็ม) manatsanan2007@hotmail.com 

กระดาษที่เรานำมาวิเคราะห์จะเป็นกระดาษขนาด A4, 70 และ 80 แกรม เป็นกระดาษ
ที่เราใช้พิมพ์ ปริ้น ถ่ายเอกสารที่เราคุ้นๆกัน เราจะตัดมาวิเคราะห์ขนาด 0.5x0.5 cm.
เท่านั้น นำมาเป็นตัวอย่าง 2 ยี่ห้อ เราจะวิเคราะห์กระดาษด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนฯ
SEM และวิเคราะห์ธาตุด้วย เครื่อง EDS/EDX กันต่อ




เราจะวิเคราะห์กระดาษ 2 แบบ

1.แบบสูญญากาศสูง high vacuum วิเคราะห์แบบนี้ต้องทำให้กระดาษนำไฟฟ้า ด้วยการ
นำกระดาษไปฉาบเคลือบทอง หรือสามารถฉาบด้วยคาร์บอน,พาราเดียม,แพตตินัม
ข้อดี การวิเคราะห์แบบนี้ จะได้ภาพแบบ SEI ที่มีความคมชัด และขึ้นกำลังขยายสูงได้ดี
ข้อเสีย การวิเคราะห์ด้วย EDS/EDX ค่า Light Element% จะมีค่า Error มากกว่าเรา
ไม่ฉาบเคลือบสารให้นำไฟฟ้าเลย

2.แบบสูญญากาศต่ำ low vacuum วิเคราะห์แบบนี้ไม่ต้องทำให้กระดาษนำไฟฟ้า
ข้อดี การวิเคราะห์แบบนี้ จะได้ภาพแบบ BEI COMPO แต่ความคมชัดน้อยกว่า SEI
และจะได้ภาพที่แยกเฉดสีตามอะตอมมิค (atomic Z) และที่สำคัญจะได้ผลการ
วิเคราะห์EDS ที่ดีกว่าแบบฉาบเคลือบให้นำไฟฟ้าก่อน ไม่ว่าจะเป็นฉาบคาร์บอน,ทอง,
พาราเดียม,แพตตินัม

ตามภาพเป็นกระดาษ 70 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 50 เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด High vacuum ภาพแบบ SEI
และกระดาษ 70 gsm ฉาบเคลือบด้วยทองคำ 99.99% เพื่อให้นำไฟฟ้า
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 70 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 50 เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด low vacuum ภาพแบบ BEI COMPO
และกระดาษ 70 gsm ไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองคำให้นำไฟฟ้า ไม่ทำลายตัวอย่าง
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 70 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 200 เท่า สเกล 100 um (ไมครอน ) หรือ 0.1 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด High vacuum ภาพแบบ SEI
และกระดาษ 70 gsm ฉาบเคลือบด้วยทองคำ 99.99% เพื่อให้นำไฟฟ้า
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 70 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 200 เท่า สเกล 100 um (ไมครอน ) หรือ 0.1 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด low vacuum ภาพแบบ BEI COMPO
และกระดาษ 70 gsm ไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองคำให้นำไฟฟ้า ไม่ทำลายตัวอย่าง
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 70 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 1000 เท่า สเกล 10 um (ไมครอน ) หรือ 0.01 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด High vacuum ภาพแบบ SEI
และกระดาษ 70 gsm ฉาบเคลือบด้วยทองคำ 99.99% เพื่อให้นำไฟฟ้า
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 70 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 1000 เท่า สเกล 10 um (ไมครอน ) หรือ 0.01 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด low vacuum ภาพแบบ BEI COMPO
และกระดาษ 70 gsm ไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองคำให้นำไฟฟ้า ไม่ทำลายตัวอย่าง
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




เรามาวิเคราะห์กระดาษ 70 gsm ด้วยเครื่องวิเคราะห์ธาตุกันต่อ วิเคราะห์ธาตุเชิงคุณภาพ
โหมด high vacuum (HV SEM)




วิเคราะห์ธาตุเชิงคุณภาพ โหมด low vacuum  (LV SEM)




สรุปการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ ทั้ง 2โหมดจะได้ธาตุที่ใกล้เคียงกัน โหมด High vacuum
จะได้ C คาร์บอน, O ออกซิเจน, Ca แคลเซียม,Cu ทองแดง,Zn สังกะสี โหมด low
vacuum จะได้ธาตุเหมือนๆ HV SEM จะมี Al อลูมิเนียมเท่านั้นที่เพิ่มมาอีกหนึ่งธาตุ
วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด high vacuum (HV SEM) สามารถวิเคราะห์ได้ในแบบ
1.Element % (weight % , wt% , Concentrate %)
2.Compound %



วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด high vacuum (HV SEM) แบบกราฟแท่ง Element %




วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด low vacuum (LV SEM) สามารถวิเคราะห์ได้ในแบบ
1.Element % (weight % , wt% , Concentrate %)
2.Compound %



วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด low vacuum (LV SEM) แบบกราฟแท่ง Element %




สรุปการวิเคราะห์เชิงปริมาณ Element% ที่ได้จะแตกต่างระหว่าง Highและ Low vacuum
โดยที่ Low vacuum จะสามารถวิเคราะห์ธาตุเบา light element ได้ดีกว่า ที่เป็นเช่นนี้
เพราะที่ low vacuum เราไม่ได้ฉาบเคลือบทองที่เป็นธาตุหนัก (heavy element) ที่จะไป
ทำให้ค่าปริมาณธาตุเบาผิดไป มีคำถามต่อว่าถ้าเราฉาบด้วยคาร์บอนแทนทองละ ธาตุอื่นๆ
ที่ค่า Z มากกว่าคาร์บอนคงไม่มีปัญหามาก แต่การวิเคราะห์คาร์บอน หรือธาตุที่ต่ำกว่าคาร์
บอน จะได้ค่าที่ผิดไปบ้าง  
(การเช็คค่า Error ค่าที่ผิดไป และค่า Accuracy รอบทความต่อๆไปครับ)

แต่ถ้าตัวอย่างเรานำไฟฟ้าได้ โดยที่ไม่ต้องการฉาบเคลือบสารให้นำไฟฟ้า เราก็สามารถดู
และวิเคราะห์ธาตุในโหมด High vacuum ได้เลย ซึ่งผลวิเคราะห์ EDS กรณีนี้ จะดีกว่าผล
ที่เราวิเคราะห์ในโหมด Low vacuum แน่นอนครับ

หลังจากเราทราบผลเชิงปริมาณเชิงคุณภาพมาแล้ว เรามาดูการกระจายตัวของแต่ละธาตุ
กันว่า อยู่บริเวณและตำแหน่งใหนกันบ้าง ตามภาพด้านล่าง เทียบกับภาพ SEM ช่องแรก
ซ้ายมือบนสุด
ยกตัวอย่างเราดูการกระจายตัวของ Ca แคลเซียม เราก็จะดูเฉพาะช่อง Ca ตำแหน่งของ
Ca ก็คือบริเวณโทนสีสว่าง ขาวคือมีมากสุด ส่วนสีน้ำเงินมีน้อย สีดำคือไม่มี Ca ณ.บริเวณ
นี้เลย ช่องอื่นๆก็ดูและเทียบคล้ายๆกัน

ตามภาพล่าง คือการวิเคราะห์การกระจายตัว Speed mapping  โหมด HV SEM




ตามภาพล่าง คือการวิเคราะห์การกระจายตัว Speed mapping  โหมด LV SEM



จากที่เราได้ทำ mappingทำให้เราทราบการกระจายตัวและตำแหน่งของสารแต่ละตัว
เช่นตำแหน่งกลุ่มเม็ดก้อนสีขาวๆตามภาพ SEI และ BEI COMPO จะเป็นตำแหน่งของ
สาร/ธาตุ แคลเซียมนั้นเอง


เรามาวิเคราะห์กระดาษ 80 gsm. กันต่อครับ

ตามภาพเป็นกระดาษ 80 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 50 เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด High vacuum ภาพแบบ SEI
และกระดาษ 80 gsm ฉาบเคลือบด้วยทองคำ 99.99% เพื่อให้นำไฟฟ้า
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 80 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 50 เท่า สเกล 500 um (ไมครอน ) หรือ 0.5 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด low vacuum ภาพแบบ BEI COMPO
และกระดาษ 80 gsm ไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองคำให้นำไฟฟ้า ไม่ทำลายตัวอย่าง
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 80 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 200 เท่า สเกล 100 um (ไมครอน ) หรือ 0.1 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด High vacuum ภาพแบบ SEI
และกระดาษ 80 gsm ฉาบเคลือบด้วยทองคำ 99.99% เพื่อให้นำไฟฟ้า
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 80 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 200 เท่า สเกล 100 um (ไมครอน ) หรือ 0.1 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด low vacuum ภาพแบบ BEI COMPO
และกระดาษ 80 gsm ไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองคำให้นำไฟฟ้า ไม่ทำลายตัวอย่าง
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 80 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 1000 เท่า สเกล 10 um (ไมครอน ) หรือ 0.01 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด High vacuum ภาพแบบ SEI
และกระดาษ 80 gsm ฉาบเคลือบด้วยทองคำ 99.99% เพื่อให้นำไฟฟ้า
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




ตามภาพเป็นกระดาษ 80 gsm 
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคปแบบส่องกราด SEM ที่ 15kv (กิโลโวลท์) 
กำลังขยาย x 1000 เท่า สเกล 10 um (ไมครอน ) หรือ 0.01 มิลลิเมตร 
ถ่ายในโหมด low vacuum ภาพแบบ BEI COMPO
และกระดาษ 80 gsm ไม่ได้ฉาบเคลือบด้วยทองคำให้นำไฟฟ้า ไม่ทำลายตัวอย่าง
ถ่ายโดย www.dosem24hr.com




เรามาวิเคราะห์กระดาษ 80 gsm ด้วยเครื่องวิเคราะห์ธาตุกันต่อ วิเคราะห์ธาตุเชิงคุณภาพ
โหมด high vacuum (HV SEM)




วิเคราะห์ธาตุเชิงคุณภาพ โหมด low vacuum  (LV SEM)




สรุปการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ ทั้ง 2โหมดจะได้ธาตุที่ใกล้เคียงกัน โหมด High vacuum จะได้
C คาร์บอน, O ออกซิเจน, Ca แคลเซียม,Cu ทองแดง,Zn สังกะสี โหมด low vacuum จะได้
ธาตุเหมือนๆ HV SEM แต่จะมี Si ซิลิกอน,Cl ครอรีน ที่เพิ่มมาอีก2ธาตุ

วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด high vacuum (HV SEM) สามารถวิเคราะห์ได้ในแบบ
1.Element % (weight % , wt% , Concentrate %)
2.Compound %




วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด high vacuum (HV SEM) แบบกราฟแท่ง Element %




วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด low vacuum (LV SEM) สามารถวิเคราะห์ได้ในแบบ
1.Element % (weight % , wt% , Concentrate %)
2.Compound %




วิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ โหมด low vacuum (LV SEM) แบบกราฟแท่ง Element %




สรุป ผลการวิเคราะห์เชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ ในโหมด Low vacuum จะสามารถ วิเคราะห์
Element เพิ่มมาอีก 2 ธาตุคือ Si และ Cl ซึ่งมีปริมาณน้อยมาก โดยที่ทั้งสอง ธาตุไม่สามารถ
วิเคราะห์เจอในโหมด high vacuum

และถ้าเทียบระหว่างกระดาษ 70แกรมและ 80แกรม เราจะพบได้ว่ากระดาษ 70 แกรม จะมี
%ของแคลเซียมมากกว่า 80แกรม (ที่กำลังขยาย 50 เท่า)

หลังจากเราทราบผลเชิงปริมาณเชิงคุณภาพมาแล้ว เรามาดูการกระจายตัวของแต่ละธาตุ กันว่า
อยู่บริเวณและตำแหน่งใหนกันบ้าง ตามภาพด้านล่าง เทียบกับภาพ SEM ช่องแรก ซ้ายมือบนสุด
ยกตัวอย่างเราดูการกระจายตัวของ Ca แคลเซียม เราก็จะดูเฉพาะช่อง Ca ตำแหน่งของ Ca
ก็คือบริเวณโทนสีสว่าง ขาวคือมีมากสุด เขียวรองลงมา ส่วนสีน้ำเงินมีน้อย สีดำคือ ไม่มี Ca
ณ.บริเวณนี้เลย ช่องอื่นๆก็ดูและเทียบคล้ายๆกัน

ตามภาพล่าง คือการวิเคราะห์การกระจายตัว Speed mapping  โหมด HV SEM




ตามภาพล่าง คือการวิเคราะห์การกระจายตัว Speed mapping  โหมด LV SEM




หมายเหตุ : การทำ Mapping ควรให้ค่า Cts.แต่ละช่องมี่ค่าเท่ากับหรือมากกว่า 10 Cts.
ตามภาพ mapping ตัวอย่างค่าแต่ละช่อง ส่วนใหญ่ต่ำกว่า 10 (ทำเป็นตัวอย่าง)

สุดท้ายขอบคุณน้องๆทีมงาน Do SEM ที่ให้ Mr.Golf (สิงห์เฒ่าซ่อมเซ็ม) มีโอกาสนำความรู้
อันน้อยนิด มาแชร์ครับ ขอบคุณครับ 

น้อมรับทุกคำชี้แนะครับ Mr.Golf (สิงห์เฒ่าซ่อมเซ็ม) manatsanan2007@hotmail.com 
หรือมาพบปะพูดคุยได้ตามประสาได้ที่ BigC จ.สุรินทร์ (แอร์ฟรี 555 จริงๆนะครับ) หรือมา 
ติดตามเป็นเพื่อนผ่านโซเชียลเน็ตเวิร์ค แต่ยังไม่ได้อัพและแชร์ มัวแต่ทำนาทำไร่ อยู่ครับ 
ตามลิงค์ด้านล่างเลยครับ 
http://www.facebook.com/JeolOxfordInstruments?ref=hl 

*********************************************************************
กระดาษ,เยื้อกระดาษ,วิเคราะห์กระดาษ,ทดสอบกระดาษ,paper,paper analysis,paper 70gsm.,
paper 80gsm.,กระดาษ 70 แกรม,กระดาษ 80 แกรม