Microscopio electrónico de barrido
Páginas: 10 (2346 palabras)
Publicado: 5 de septiembre de 2012
CICATA-IPN Dr. Felipe Caballero Briones
Técnicas de Barrido con Sonda Microscopia Electrónica de Barrido
18 de Mayo de 2012 Luis Jaime Mata Gallardo
Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) Luis Jaime Mata Gallardo Abstract The Scanning Electron Microscope makes possible the observation and characterization of samples at nanometer scale. SEM images are used in a wide variety of mediafrom scientific journals. In this work, we analyzed the characteristics and performance of SEM and we got the EDS X-Ray Spectrum of a surface. Resumen La Microscopia Electrónica de Barrido hace posible la observación y caracterización de muestras a escala nanométrica. Las imágenes por SEM son usadas en una amplia variedad de trabajos científicos. En este trabajo, analizamos las características yfuncionamiento del SEM y obtuvimos el espectro de Rayos X por EDS de una superficie. Introducción El Microscopio Electrónico de Barrido (SEM, por sus siglas en inglés) permite la observación y caracterización de la superficie de materiales a una resolución de hasta 1,000,000 de aumentos. El SEM fue idea de Max Knoll (co-inventor del Microscopio Electrónico de Transmisión o TEM) y finalmente fueconstruido por M. von Ardenne en 1937 y fue desarrollado y perfeccionado por Vladimir Zworykin en RCA Camden a principio de 1940. La imagen entregada por un SEM es generada a por la interacción de una haz de electrones que barre un área determinada sobre la superficie de la muestra (figura 1). mediante un sistema de lentes electromagnéticas y que finalmente explora a través de una pequeña región sobresu superficie. El SEM puede estar equipado con varios detectores entre los que se pueden mencionar: un detector de electrones secundarios de alta resolución SEI (Secundary Electron Image), un detector de electrones retrodispersados que permite la obtención de imágenes de composición y topografía de la superficie BEI (Backscattered Electron Image) y un detector de energía dispersiva EDS (EnergyDispersive Spectrometer) que permite colectar los Rayos X generados por la muestra y realizar diversos análisis e imágenes de distribución de elementos. Todos estos se encuentran instalados dentro de la cámara de vacío. En la figura 2 se encuentran los principales componentes de un SEM. Las aplicaciones del SEM son muy variadas, entre sus áreas de aplicación se pueden mencionar: Investigacionesgeológicas, estudio de materiales, metalurgia, odontología, control de calidad, fibras, botánica, biomedicina y medicina. En los SEM típicos las fuentes de emisión de electrones son termoiónicas con filamentos de tungsteno. Otros tipos de fuentes de emisión son las de hexaboruro de lantano (LaB6), las de Thermal Field Emission o tipo Schotky y las Cold Field Emission. En estas fuentes de emisión loselectrones se aceleran por una diferencia de potencial de hasta 30KV. Los electrones salen del cañon, y son enfocados por las lentes condensadora y objetiva, condensando el haz de electrones lo más posible (para así obtener la
Figura 1. Micrografía SEM de 4000 X que muestra una simple neurona.
Características del Microscopio Electrónico de Barrido Es un dispositivo en donde un cañón deelectrones con un filamento que actúa como emisor de electrones de alta energía (≈20keV) es enfocado nítidamente sobre una muestra
CICATA-IPN Dr. Felipe Caballero Briones
Técnicas de Barrido con Sonda Microscopia Electrónica de Barrido
18 de Mayo de 2012 Luis Jaime Mata Gallardo
mejor resolución). Por ejemplo, un haz con un d0 = 50μm de la lámpara de tugnsteno puede demagnificarse a un tamañode spot de 10nm. En las bobinas deflectoras se produce un campo magnético por una variación del voltaje que deflecta este fino haz de electrones sobre la muestra, realizando un barrido punto por punto y línea por línea.
En un SEM los detectores determinan el nivel y calidad de la información. La señal de electrones secundarios es la que se emplea normalmente para obtener una imagen de la...
Técnicas de Barrido con Sonda Microscopia Electrónica de Barrido
18 de Mayo de 2012 Luis Jaime Mata Gallardo
Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) Luis Jaime Mata Gallardo Abstract The Scanning Electron Microscope makes possible the observation and characterization of samples at nanometer scale. SEM images are used in a wide variety of mediafrom scientific journals. In this work, we analyzed the characteristics and performance of SEM and we got the EDS X-Ray Spectrum of a surface. Resumen La Microscopia Electrónica de Barrido hace posible la observación y caracterización de muestras a escala nanométrica. Las imágenes por SEM son usadas en una amplia variedad de trabajos científicos. En este trabajo, analizamos las características yfuncionamiento del SEM y obtuvimos el espectro de Rayos X por EDS de una superficie. Introducción El Microscopio Electrónico de Barrido (SEM, por sus siglas en inglés) permite la observación y caracterización de la superficie de materiales a una resolución de hasta 1,000,000 de aumentos. El SEM fue idea de Max Knoll (co-inventor del Microscopio Electrónico de Transmisión o TEM) y finalmente fueconstruido por M. von Ardenne en 1937 y fue desarrollado y perfeccionado por Vladimir Zworykin en RCA Camden a principio de 1940. La imagen entregada por un SEM es generada a por la interacción de una haz de electrones que barre un área determinada sobre la superficie de la muestra (figura 1). mediante un sistema de lentes electromagnéticas y que finalmente explora a través de una pequeña región sobresu superficie. El SEM puede estar equipado con varios detectores entre los que se pueden mencionar: un detector de electrones secundarios de alta resolución SEI (Secundary Electron Image), un detector de electrones retrodispersados que permite la obtención de imágenes de composición y topografía de la superficie BEI (Backscattered Electron Image) y un detector de energía dispersiva EDS (EnergyDispersive Spectrometer) que permite colectar los Rayos X generados por la muestra y realizar diversos análisis e imágenes de distribución de elementos. Todos estos se encuentran instalados dentro de la cámara de vacío. En la figura 2 se encuentran los principales componentes de un SEM. Las aplicaciones del SEM son muy variadas, entre sus áreas de aplicación se pueden mencionar: Investigacionesgeológicas, estudio de materiales, metalurgia, odontología, control de calidad, fibras, botánica, biomedicina y medicina. En los SEM típicos las fuentes de emisión de electrones son termoiónicas con filamentos de tungsteno. Otros tipos de fuentes de emisión son las de hexaboruro de lantano (LaB6), las de Thermal Field Emission o tipo Schotky y las Cold Field Emission. En estas fuentes de emisión loselectrones se aceleran por una diferencia de potencial de hasta 30KV. Los electrones salen del cañon, y son enfocados por las lentes condensadora y objetiva, condensando el haz de electrones lo más posible (para así obtener la
Figura 1. Micrografía SEM de 4000 X que muestra una simple neurona.
Características del Microscopio Electrónico de Barrido Es un dispositivo en donde un cañón deelectrones con un filamento que actúa como emisor de electrones de alta energía (≈20keV) es enfocado nítidamente sobre una muestra
CICATA-IPN Dr. Felipe Caballero Briones
Técnicas de Barrido con Sonda Microscopia Electrónica de Barrido
18 de Mayo de 2012 Luis Jaime Mata Gallardo
mejor resolución). Por ejemplo, un haz con un d0 = 50μm de la lámpara de tugnsteno puede demagnificarse a un tamañode spot de 10nm. En las bobinas deflectoras se produce un campo magnético por una variación del voltaje que deflecta este fino haz de electrones sobre la muestra, realizando un barrido punto por punto y línea por línea.
En un SEM los detectores determinan el nivel y calidad de la información. La señal de electrones secundarios es la que se emplea normalmente para obtener una imagen de la...
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