Analisis de superficies con haces electronicos

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ANALISIS DE SUPERFICIES CON HACES ELECTRONICOS

Introducción

Hablaremos en este trabajo del Análisis de superficies con haces Electrónicos. Para comenzar definiremos lo que es espectroscopia, para poder entender el análisis con haces electrónicos, se dice que un espectrómetro, o espectrógrafo, es un aparato capaz de analizar el espectro característico de un movimiento ondulatorio. Seaplica a variados instrumentos que operan sobre un amplio campo de longitudes de onda. Ahora bien es sabido que los avances tecnológicos juegan un papel de suma importancia para el desarrollo de nuevos y mejores equipos, pero también frena los estudios en algunos otros y esto sucedió en el caso del espectrómetro de electrones hasta finales de los 60. Pero poco después las cosas mejoraron.Trataremos de definir algunos conceptos y de abordar algunos temas de interés que nos ayudan a comprender la función se las superficies con haces de electrones, como por ejemplo: espectroscopia de electrones para el análisis químico, espectroscopia de electrones auger, Microsonda y microscopio de barrido de electrones, Óptica para electrones, Interacciones de los haces de electrones con los sólidos,entre otros.

ANALISIS DE SUPERFICIES CON HACES ELECTRONICOS.

En la espectroscopia de electrones, la señal producida por la excitación del analito es un has de electrones mas que un has de fotones y se mide la potencia de este has de electrones en función de la energía (o frecuencia hv) de los electrones. La excitación del analito se lleva a cabo por irradiación de la muestra con un haz derayos X, con una radiación ultravioleta de onda corta o bien con electrones.

A pesar que los principios básicos de la espectroscopia de electrones se comprende bien desde principios de este siglo, la aplicación generalizada de esta técnica a problemas químicos no ha tenido lugar hasta hace poco. Un factor importante que freno los estudios en este campo fue la falta de tecnología para llevar a cabolas medidas espectrales de alta resolución de electrones con energía que varían desde unas pocas decenas de electronvoltio hasta varios miles. A finales de 1960, se desarrollo esta tecnología empezaron a aparecer en el mercado espectrómetros comerciales de electrones. Con su aparición tuvo lugar un crecimiento explosivo en el numero de publicaciones en este campo.

Se pueden diferenciar trestipos de espectroscopia de electrones. El tipo mas común, que se basa en la irradiación con radiación de rayos X monocromática, se llama ESPECTROSCOPIA DE ELECTRONES PARA EL ANALISIS QUIMICO (ESCA, electron spectroscopy for chemical analysis); también llamada ESPECTROSCIPIA FOTOELECTRONICA DE RAYOS X (XPS, X-ray photoelectron spectroscopy). El segundo tipo de espectroscopia de electrones es lallamada ESPESTROSCOPIA DE ELECTRONES AUGER (AES, auger electron spectroscopy). Muy frecuente el espectro auger se excita por un haz de electrones, aunque también se utilizan los rayos X. el tercer tipo de espectroscopia de electrones es la llamada ESPECTROSCOPIA FOTOELECTRONICA ULTRAVIOLETA (UPS, ULTRAVIOLET PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY). Aquí un haz de radiación ultravioleta produce la expulsión deelectrones de analito. Este tipo de espectroscopia no es tan común como los otros dos y no se estudiara.

La espectroscopia de electrones es una herramienta poderosa para la identificación de todos los elementos de la tabla periódica con excepción del hidrogeno y del helio. Y lo que es aun mas importante, el método permite la determina con del estado de oxidación de un elemento y las especies a laque esta unido. Finalmente, la técnica proporciona información útil sobre la estructura química de las moléculas. La espectroscopia de electrones se ha aplicado con éxito a gases y a sólidos y mas recientemente a disoluciones y a líquidos. Sin embargo, debido al poco poder de penetración de los electrones estos métodos proporcionan tan solo información sobre una capa superficial del solido que...
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