Microscopio electronico de barrido

COLABORACIONES

Fundamentos del microscopio electrónico y su aplicación en la investigación textil
por A. Naik, Ing

HISTORIA
El primer microscopio óptico fue diseñado por Antoa Van Leeuwenhock en el año 1675 y fue considerado como un juguete científico al que se le dio el nombre de "vidrio de nlosca" ya que primariamente se usaba para observar insectos. Posteriormente el microscopio ópticofue recibiendo notables mejoras. El microscopio dectrónim es el relsultado d e diversos experimentos y conexperimentos de Sir J. J. Thomson quien cepciones teóricas. Tiene su origen ea 101s estudió los rayos catódicos en tubos con gases enrarecidos (1). En el año 1924 de Broghe (2) propuso su teoría d e la naturaleza ondulatoria de las partículas materiales. Después (de unos años Buscih (3)demostró que un rayo d e electrones atravesando un campo magnético o !eléctrico oonverge al foco y basándose en esto construyó la primera lente magnética en 1926. Davisson y Thomson (4) compartieron el premio Nobel por el doscubrimiento de la difracción del electrón. Padre e hijo J. J. Thomsoa y G. P. Thomson (5) jugaron un papel fundamental m la historia del desa!rrollo del microscopio electrónico.Las propieldadeis de una partícula cargada con electrones fueron explotadas por ~ i n o ly ~ u s k (6) y construyeron el primer microscopio electrónico d e lente l a magnética, utilizando un rayo de 60.000 vdtios y obteniendo imágenes sobre una pantalla fluorescente. Las primeras microfotografías de materiales biológicos fueron conseguidas por Martoa (7) en 1934. E1 primer microscop~iodectrónico detransmisión que operó en Estadols Unild~osen 1939 fue construido en la Universidad de Toronto por A. Prabus y J. Hiller bajo la dirección de E. Burton. Este microscopio era muy similar al tipo desarrollado por Van Borries y Ruska (8) como instru~mentocolmerciail. En l a actualidad, se dispone de un número considerable d e mi~roscopios, que pueden clasificarse fundamentalmente en dos grupos: -Microscopios 6pticos. - Microscopios electrónicos de transmisión y de barrido.

MICKOSCOPIO OPTICO
El ojo puelde disoriminar dols objetos si están situados no más cerca de 0,l mm., miranldo desld'e una distancia normal de 25 cm. Elslte es un facaor límite del ojo humano y cualquier otro detalle más pequeño que éste, debe ser aumentado para ser visto. Se puede usar una lupa o un microscopio paraaumentar la imagen. El objetivo del microscopio es el de hacer distinguir los detalles estructurales de la muestra a observar. Esta habilida~dlas expresada en términos d e apertura numérica o "N. A.". Por apertura numérica de un sistema óptico se entiende, según Abbé, el producm !da1índice de refracciívn "n" del medio que se encuentra delante del sistema y el seno del semiángulo "a" de abertura deeste sistema.

A = n. Sen

u

n (aire) = 1, a (agua = 1,33, n caoeite de inmersión) = 1,52
Para explicar es~teconoepto más detalladamente podemos dar dos ejemplos. Al tenor aire entre d cubreobjetos y la lente frolntal del objetivo -cosa dada en un sistema seco- entonces es el fenómeno de la reflexión total el que limita el haz de rayos cónicos. Pero si se utiliza en cambio, un medio (demayor índice de refracción como aceite (de inmarsión, entonces no existe ninguna refracción al salir el haz de sayos del cubreobjetos debido a la homogeneidad del media y el haz d e rayos cónicos, captado por el objetivo del micro~scopioes limitado por la abertura del objetivo. Los objetivos y condensadores del microscopio están señalados con este valor de "N. A.". El valor máximo de "N. A." de unobjetivo es 1,4. El poder de resolución -la distancia más eistreoha entre dos puntos que puede observarse claramente en la imagen de un sistema óptico- viene dada polr la fórmula,

siendo R la distancia entre dos puntos en nanómetros (nm), h es la longitud de onda de la luz utilizada para la ilumina~cióne nm, y "N. A." es la apertura n numérica indicada sobre el objetivo. El mínimo poder de...