MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO




MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO (SEM)

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y PREPARACION DE MUESTRAS


Carrera: Nanotecnología

Alumno: David Augusto Reyes Crisóstomo

Grupo: 5NTA1

Caracterización de materiales

Profesor: M. en C. Juan Yoteco Hernández


10/Abril/2014
DESCRIPCION GENERAL

La microscopía electrónica de barrido es utilizada como una de las técnicas más versátiles en el estudio yanálisis 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 de microscopía electrónica de barrido (SEM) es que podemos observar muestras en tres dimensiones en contraste con la microscopía electrónica de transmisión (TEM) endonde las muestras son observadas en dos dimensiones, lo cual representa una pérdida en información relacionada con el espesor.

Además de que para ésta última técnica la preparación de la muestra debe ser lo suficientemente delgada como para ser transparente al haz de electrones.
La ventaja de la microscopía electrónica de barrido es que las interacciones con el haz de electrones pueden darinformación sobre la composición del espécimen, topografía, cristalografía, potencial eléctrico, campo magnético local, etc


PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
En el microscopio electrónico de barrido es necesario acelerar los electrones en un campo eléctrico, para aprovechar de esta manera su comportamiento ondulatorio, lo cual se lleva a cabo en la columna del microscopio, donde se aceleran mediante unadiferencia 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 se utilizan para muestras metálicas, ya que éstas en general no sufren daños como las biológicas y de esta manera se aprovecha la menor longitud deonda 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 pequeño posible (para así tener una mejor resolución). Con las bobinas deflectoras se barre este fino haz de electrones sobre la muestra, punto porpunto y línea por línea.


Cuando el haz incide sobre la muestra, se producen muchas interacciones entre los electrones del mismo haz, y los átomos de la muestra; puede haber, por ejemplo, electrones que reboten como las bolas de billar. Por otra parte, la energía que pierden los electrones al "chocar" contra la muestra puede hacer que otros electrones salgan despedidos (electrones secundarios), yproducir rayos X, electrones Auger, etc.
Cabe destacar que con los electrones secundarios es con los que se hace la mayoría de las imágenes de microscopios de barrido.

También podemos adquirir la señal de rayos X que se produce cuando se desprenden estos mismos de la muestra, y posteriormente hacer un análisis espectrográfico de la composición de la muestra.
Interacciones de los haces deelectrones con los sólidos
Las interacciones de un sólido con un haz de electrones se pueden dividir en dos categorías: interacciones elásticas que afectan a las trayectorias de los electrones en el haz sin que se alteren significativamente sus energías e interacciones inelásticas, que resultan de transferir al sólido una parte o toda la energía de los electrones. El sólido excitado emite entonceselectrones secundarios, electrones Auger, rayos X y a veces fotones de longitud de onda larga (catodoluminiscencia).

ORIGEN DEL ESPECTRO CARACTERÍSTICO DE RAYOS X
Excitación: el choque de un electrón incidente (procedente del cátodo) con un electrón de las capas internas de un átomo (del elemento al que corresponde el ánodo), produce la expulsión de dicho electrón quedando el átomo en estado...