Microscopia Electronica de Barrido

Apuntes de Microscopía Electrónica
La microscopía electrónica de barrido y de transmisión es utilizada
como una de las técnicas más versátiles en el estudio y análisis de
las características microestructurales de objetos sólidos. Estas
técnicas nos permiten observar muestras relacionadas con el campo
de la
ciencia de materiales y de materiales biológicos. Otra
característica importante demicroscopía electrónica de barrido (SEM)
es que podemos observar muestras en tres dimensiones en contraste
con la microscopía electrónica de transmisión (TEM) en donde las
muestras son observadas en dos dimensiones, lo cual representa una
pérdida en información relacionada con el espesor. Además de que
para ésta ultima técnica la preparación de la muestra debe ser lo
suficientemente delgadacomo para ser transparente al haz de
electrones.
La versatilidad de la microscopía electrónica de barrido respecto a
transmisión se deriva en gran medida de la gran variedad de
interacciones que sufre el haz de electrones en el espécimen y la
preparación. Las interacciones pueden dar información sobre la
composición del espécimen, topografía, cristalografía, potencial
eléctrico, campomagnético local, etc. En el TEM como en el SEM las
interacciones pueden ser divididas en dos clases.
1.- Fenómenos de dispersión elástica que afectan las trayectorias
del haz de electrones dentro del espécimen sin alterar la energía
cinética de los electrones. La dispersión elástica es responsable del
fenómeno de retrodispersión electrónica que es la responsable de la
formación de algunas técnicasde observación en SEM.
2.- Eventos de dispersión inelástica, dan como origen a diferentes
tipos de señales como resultado de la pérdida de energía o
transferencia de energía a los átomos del espécimen que conducen a
la generación de electrones secundarios, electrones Auger, rayos X
característicos y bremsstrahlung (el contínuo o fondo), pares electrónagujero en semiconductores y aislantes,radiación electromagnética
de longitud de onda larga en el visible, radiaciones ultravioleta e
infrarroja del espectro, vibraciones de la red (fonones) y oscilaciones
colectivas de los electrones en los metales (plasmones).
Los dos tipos de microscopía deben trabajar en un sistema de vacío
tal que permita el viaje del haz de electrones a través de la columna.
El sistema de vacío en general essimilar. Dependiendo de las
necesidades del equipo y las técnicas a utilizar será el nivel de vacío
requerido.

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Interacción de los electrones con la muestra

A continuación se describirá el sistema de vacío en general para un
Microscopio Electrónico.
Introducción a las técnicas de vacío
Una condición idealizada del medio ambientedentro de un microscopio
es que no exista ninguna partícula de gas o de sólidos que provoquen
colisiones en el sistema. En la realidad estas condiciones no son
posibles de obtener en su totalidad. Generalmente habrá una presencia
mínima de moléculas de aire en el sistema así como material residual
del espécimen que puede llegar a evaporarse dentro del microscopio.
Para mejorar el medio ambientedonde viajará el haz de electrones es
necesario contar con un sistema de vacío. El objetivo es eliminar las
moléculas indeseables y así mejorar las condiciones de su trayectoria
hacia la muestra. Habrá diferentes niveles de vacío que se traducen en
un medio ambiente mas limpio dentro de la columna del microscopio. Lo
anterior contribuye a la mejor emisión del haz como hasta en la altacalidad de la imagen misma.
Sistema de bombas de vacío en los microscopios
Dado lo anterior podemos tener diferentes tipos de bombas de vacío que
se pueden clasificar fundamentalmente en dos clases:
i)
Las que comprimen en una o más etapas las partículas de gas
presente que va a ser succionado, o sea de compresión y

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ii)

Aquellas que...