Microscopía Electrónica de Barrido (SEM)

Microscopía electrónica de barrido (SEM)

• La microscopía electrónica incluye dos tipos: SEM y TEM.
• El SEM permite observar detalles muy pequeños (menores a la luz visible).
• Usa electrones acelerados, con una resolución de 3 nm a 4 nm.
• La resolución es 2800 veces menor que la de la luz visible.

Aplicaciones del SEM

• Análisis de morfología, tamaño de partícula y composición química de materiales como cerámicos, semiconductores, aleaciones metálicas, vidrios metálicos, minerales, películas delgadas, cristales moleculares, catalizadores, arqueometría, material biológico, compuestos farmacéuticos, pinturas, polímeros, cementos y minería.

Funcionamiento del SEM

• El SEM tiene una fuente de electrones que emite un haz, que pasa a través de lentes condensados y de un objetivo magnético.
• Reduce el diámetro del haz a entre 4 nm y 200 nm.
• El lente objetivo enfoca el haz sobre la superficie de la muestra.
• El haz barre la superficie, produciendo señales de electrones secundarios.
• Estas señales se convierten en una señal eléctrica, que controla el brillo en el tubo de rayos catódicos.
• La imagen del espécimen se muestra en la pantalla del monitor.

Procesamiento de Muestras para SEM

• El espécimen no debe contener agua.
• El agua en las muestras biológicas necesita un tratamiento previo de fijación, deshidratación y secado.
• El espécimen debe ser conductor.
• Si no es conductor, debe recubrirse con un material conductor (como Ag, Al, Au, Pd-Au, C).

Electrones Secundarios (SE)

• Se generan cuando un electrón del haz primario interactúa con un electrón en el átomo de la muestra.
• Sacan al electrón de su órbita con energía cinética.
• Se generan a diferentes profundidades, pero solo los de baja energía (menor a 50 eV) llegan al detector.
• Esta señal proporciona información del relieve o topografía de la muestra.

Electrones Retrodispersados (BSE)

• Tienen más energía (>50 eV) que los electrones secundarios.
• Pueden escapar de la muestra a mayor profundidad.
• Se generan cuando un electrón del haz primario interactúa con el núcleo de un átomo, rebotan hacia afuera.
• Proporcionan información de la composición química de la muestra, con contraste basado en el número atómico del elemento.

Microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM)

• Combina SEM y TEM para obtener una imagen de transmisión.
• Escanea un haz enfocado a través de la muestra para formar la imagen.
• Requiere muestras muy delgadas.
• Analiza principalmente los electrones transmitidos por la muestra.

Microanálisis Químico por EDX

• La técnica de espectrometría por dispersión de energía de rayos X (EDS) se aplica en:
  • El estudio de la composición química de inclusiones o pequeñas partículas.
  • El análisis de la distribución de elementos químicos en una muestra.
  • La composición química de películas delgadas sobre un sustrato.
• Se basa en identificar las energías de los picos del espectro.

Análisis Cualitativo por EDX

• Identifica los elementos presentes en la muestra.
• Determina las energías de los picos en el espectro de rayos X.
• Compara las energías con energías conocidas para identificar elementos.
• La altura de los picos puede ser influenciada por la concentración del elemento.

Este cuestionario aborda la microscopía electrónica de barrido (SEM), explorando tanto su principio de funcionamiento como sus aplicaciones en el análisis de materiales y biología. Aprenderás sobre la tecnología detrás del SEM, su resolución y su importancia en diferentes campos científicos e industriales.