Microscopía Electrónica de Barrido (SEM): Principios, Componentes y Funcionamiento
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Microscopía Electrónica de Barrido (SEM)
Preparación de la Muestra
La muestra a estudiar deberá tener un espesor lo suficientemente amplio para que el rayo incidente no tenga efectos de transmitancia. En esta metodología, lo que se busca es una difracción, es por ello que la muestra no debe ser tan delgada para que los electrones puedan difractar sin problema alguno y sus señales puedan ser recopiladas por el sistema de detección.
Inicialmente, el haz de electrones es emitido desde un filamento (más adelante se hablará de él), el cual es inducido por un nivel alto de energía hasta llegar a un punto en que la muestra difractará tal haz de electrones con un cierto ángulo de salida.
Señales Detectadas en SEM
Estas señales se componen principalmente de:
- Electrones Retrodispersados
- Microanálisis de Rayos X por Dispersión de Energías
La resolución espacial de los electrones secundarios es mucho mejor que la de los Rayos X.
Principio de Funcionamiento del SEM
Filamentos
La emisión termoiónica es originada por dos tipos de filamentos que pueden ser de Tungsteno y LaB6 (Hexaboruro de Lantano), el cual es calentado para poder vencer la función de trabajo y poder emitir los electrones.
La emisión de campo frío está compuesta por un filamento de tungsteno y dentro de este se generan los electrones a partir de un túnel eléctrico, en el que una gran inducción de energía permite vencer la resistencia de trabajo y así emitir el haz hacia la muestra.
El efecto Schottky no necesita trabajar a temperaturas tan altas. En este caso, una fuente de electrones captura los electrones de la punta del filamento.
Lentes Electromagnéticas
Las lentes tienen la función de crear un campo electromagnético perpendicular a la dirección de la ruta del electrón, haciendo que los rayos que tienden a dispersarse se junten y se proyecten sobre un punto focal.
Detectores
Estos tienen la responsabilidad de atraer cada tipo de señal que se crea por el choque inelástico de los electrones con la muestra. Estos detectores se encuentran en un punto fijo y a un cierto ángulo en el cual interceptan dichos electrones. Estas muestras pueden ser electrones secundarios, electrones retrodispersados, electrones Auger, así como los rayos X. Según el tipo de detector, será la señal que pueda integrar.
Sistema de Vacío
El vacío en un microscopio se logra mediante la combinación de una bomba rotatoria que hace un vacío previo y una bomba de difusión de aceite que es mucho más potente.
Algunas opciones adicionales del sistema de vacío son bombas turbomoleculares, condensadoras e iónicas.