Microscopio Eléctronico de Barrido

Microscopio Eléctronico de Barrido

I- Definición ;
El Microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron Microscope), inventado en 1937 por Manfred von Ardenne.
Es aquel que utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen. Tiene una gran profundidad de campo, la cual permite que se enfoque a la vez una gran parte de la muestra. También produce imágenesde alta resolución, de forma que las características más ínfimas de la muestra pueden ser examinadas con gran amplificación.
II- Antecedentes:
Los primeros instrumentos desarrollados para este propósito fueron los microscopios ópticos. Estos instrumentos consistieron, a lo largo de los años, entre una simple lupa hasta un microscopio compuesto. Sin embargo, aún en el mejor instrumento óptico,la resolución está limitada a la longitud de onda de la luz que se utilice, que en este caso es la luz violeta, cuya longitud de onda es de aproximadamente 400 nanómetros, separación máxima entre detalles que puede observarse de esta manera. En términos de amplificación, esto quiere decir que no podemos amplificar más de 1000 veces.
Una salida inmediata a éste límite de resolución, fue utilizaralguna radiación de longitud de onda más corta que la de la luz violeta. Los candidatos inmediatos son los rayos X, que se caracterizan por una longitud de onda del orden de 0,15 nanómetros; desafortunadamente éstos tienen la gran desventaja de ser absorbidos rápidamente por las lentes de vidrio, y de no poder ser desviados por las lentes magnéticas (además de las precauciones que debería tener eloperador).
Otra posibilidad que se contempló fue la de aprovechar el comportamiento ondulatorio de los electrones acelerados por alguna diferencia de potencial. Sea el caso, por ejemplo, de electrones acelerados en un campo de 100000 voltios que presentan comportamiento ondulatorio con una longitud de onda de 0,0037 nm (3,7 picómetros), lo que en principio permitiría tener un aparato queresolviera detalles del mismo orden. Esto, en principio, sería suficiente para resolver detalles atómicos, puesto que los átomos en un sólido están separados en un orden de 0,2 nm. Sin embargo, en la práctica, los detalles inherentes a la técnica de observación o los defectos en el maquinado de las piezas polares producenaberraciones.

III.- Descripción del microscopio de Barrido:


Un MEB modernoconsta esencialmente de las siguientes partes :

 Una unidad óptica-electrónica, que genera el haz que se desplaza sobre la muestra.
 Un portamuestra, con distintos grados de movimientos.
 Una unidad de detección de las señales que se originan en la muestra, seguida de un sistema de amplificación adecuado.
 Un sistema de visualización de las imágenes ( tubo de rayos catódicos ).
 Unsistema de vacío, un sistema de refrigeración y un sistema de suministro eléctrico, relativamente similares a los del MET.
 Un sistema de registro fotográfico, magnético o de video.
 Un sistema de procesamiento de la imagen con ayuda computacional ( optativo ).



IV.- Funcionamiento:
En el microscopio electrónico de barrido es necesario acelerar los electrones en un campo eléctrico, paraaprovechar de esta manera su comportamiento ondulatorio, lo cual se lleva a cabo en la columna del microscopio, donde se aceleran mediante una diferencia de potencial de 1000 a 30000 voltios. Los electrones acelerados por un voltaje pequeño se utilizan para muestras muy sensibles, como podrían ser las muestras biológicas sin preparación adicional o muestras muy aislantes. Los voltajes elevados seutilizan para muestras metálicas, ya que éstas en general no sufren daños como las biológicas y de esta manera se aprovecha la menor longitud de onda para tener una mejor resolución. Los electrones acelerados salen del cañón, y se enfocan mediante las lentes condensadora y objetiva, cuya función es reducir la imagen del filamento, de manera que incida en la muestra un haz de electrones lo más...