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Microscopia ottica a scansione (SEM)

Un microscopio elettronico a scansione (SEM) consiste di una colonna elettronica che produce e muove un sottile fascio di elettroni a esplorare (scanning) una piccola area della superficie di un campione solido. La colonna elettronica di un SEM è schematizzata in figura:
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schema semplificato di microscopio elettronico a scansione
Il fascioelettronico è in continuo movimento sul campione e il suo impatto sulla superficie del solido detetermina vari tipi di segnali che vengono raccolti da rivelatori posti nelle immediate vicinanze del campione. Questi segnali comprendono elettroni secondari, elettroni retrodiffusi, raggi X, catodoluminescenza (emissione di radiazione elettromagnatica, nel campo dell'ultravioletto, visibile o infrarosso acausa del bombardamento elettronico) e elettroni assorbiti dal campione (questo segnale è anche chiamato (corrente di campione).

Una caratteristica importante del SEM è l'aspettto tridimensionale delle immagini che è conseguenza della elevata profondità di campo. La risoluzione del SEM può raggiungere i 2,5 nm.
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amianto al microscopio elettronico a scansione

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Microscopiaelettronica a trasmissione (TEM)

Un microscopio elettronico a trasmissione è costituito da un fascio di elettroni finemente focalizzato che collidono su una lamina molto sottile (materiale da analizzare) e che, dopo averlo attraversato, possono essere sfruttati per ottenere figure di diffrazione elettronica e immagini in microscopia elettronica a trasmisssione ad alta risoluzione. Nella figuraseguente è mostrato uno schema della colonna elettronottica di un TEM con le sue lenti elettromagnetiche.
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Schema della colonna di un microscopio elettronico a trasmissione, mostrante il percorso del fascio elettronico usato per ottenere immagini strutturali. Le quattro lenti sono elettromagnetiche
Nella figura seguente viene raffigurato uno strumento moderno. Il campione che si esamina al TEM ècostituito da una lamina molto sottile che si ottiene per bombardamento ionico o metodi di erosione per bombardamento atomico per i materiali non conduttivi o con l'ausilio di un ultramicrotomo. Per i metalli e i materiali conduttivi, l'assottigliamento del campione si ottiene con metodi elettrochimici. Il campione sottile che ha uno spessore di pochi nanometri, è posto in un appositoportacampioni e centrato nel percorso del fascio elettronico.
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Microscopio elettronico a trasmissione
Gli strumenti moderni consentono di ottenere dati strutturali, cristallografici e chimici su aree più piccole di un nanometro quadrato e riescono a risolvere particolari del campione dell'ordine degli 0.14 nanometri. Per dare un'idea la maggior parte dei minerali hanno strutture cristalline in cui lecelle elementari hanno lati dell'ordine di 0.4 nanometri. Il TEM è particolarmente potente nel definire aspetti strutturali che non possono essere valutati direttamente con le tecniche di diffrazione X.
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HRTEM - immagine di silicio (Si). Scala visibile sull'immagine.
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Spettroscopia di assorbimento atomico in fiamma (FAA)

Con questa tecnica il campione, prima di essereanalizzato deve essere disciolto e portato in soluzione. Per spiegare i principi di base della FAA possiamo fare riferimento alla seguente figura:
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schema dei componenti essenziali di uno spettrofotometro di assorbimento atomico
Come sorgente di energia si usa una sorgente luminosa (una lampada a catodo cavo) che emette radiazione luminosa variabile dal visibile fino alla porzione ultraviolettadello spettro elettromagnetico, con lunghezze d'onda fino a 190 nm. L'energia di un quanto è proporzionale alla lunghezza d'onda della radiazione, in accordo con la relazione di Einstein:

E = hc / λ

con E energia del quanto, c velocità della luce, λ lunghezza d'onda della radiazione, h costante di Planck. La nuvoletta in figura rappresenta idealmente atomi liberi da legami molecolari. Quando...