Microscopía

Question 1

¿Qué es un microscopio?

Answer 1

Instrumento que amplifica las dimensiones de un objeto

Question 2

Partes de un microscopio

Answer 2

La sonda, la interacción sonda - objeto y el sistema de detección

Question 3

Tipos de microscopio en función de la sonda empleada

Answer 3

Microscopio óptico, microscopio electrónico y microscopio de campo cercano (punta)

Question 4

¿Cuando se consigue interacción de la sonda con el objeto?

Answer 4

Para que haya interaccion los objetos deben ser del mismo tamaño

Question 5

¿Qué envío y recojo de cada microscopio?

Answer 5

Óptico: envío fotones visibles y recojo fotones visibles
Electrónico: envío electrones y recojo electrones
De efecto túnel (campo cercano): envío una punta y recojo electrones

Question 6

¿Cual es la distancia más pequeña a la que dos puntos pueden estar separados en una imagen?

Answer 6

Para la luz visible: la resolución es de 2 elevado a 10-4 mm que son 0,2 micras

Question 7

¿De qué depende el poder de resolución máximo?

Answer 7

De la longitud de onda

Question 8

Fórmula de la resolución

Answer 8

R = 0,61xlamda/nºxsen de alfa
nº es la intensidad de refracción
alfa es angulo de interacción con el objeto

Question 9

¿Que microscopios emplean como sonda los electrones?

Answer 9

Los microscopios electrónicos. Hay dos: microscopio electrónico de barrido (SEM) y microscopio electrónico de transmisión (TEM)

Question 10

¿Qué ocurre si empleo luz UV en vez de luz visible como sonda?

Answer 10

La luz UV tiene menos longitud de onda que la luz visible y por lo tanto la resolución aumenta. A menos longitud de onda más resolución

Question 11

Fundamento de la sonda del microscopio electrónico de barrido SEM

Answer 11

Un haz de electrones de dimensiones nanometricas dirigido y focalizado sobre la muestra por una serie de campos electromagnéticos

Question 12

Resolución del SEM

Answer 12

La longitud de onda de los electrones es inferior a la de la luz visible. La resolución es mayor y se observan objetos a escala de nm

Question 13

Idea básica del SEM

Answer 13

Acelerar a altas temperaturas un haz de electrones y focalizarlo de manera que se pueda irradiar la muestra en un punto. Se realiza mediante procesos con electrones secundarios (mas superficiales), rayos x y electrones elásticos. El microscopio detecta y cuenta las partículas de un determinado tipo emitidas en cada uno de los puntos irradiados.

Question 14

¿En que ambiente funciona el SEM?

Answer 14

En vacio

Question 15

Instrumentación compleja del SEM

Answer 15

Al emplear electrones acelerados a altas temperaturas necesita fuentes de alimentacion muy potentes.

Al ser un sistema a muy baja presion para evitar desviaciones por el aire, el instrumento emplea bombas de vacío

Question 16

Tipos de muestras en SEM

Answer 16

Muestras metalicas que requieren de una metalizacion previa.

Las muestras deben ser resistentes a la radiación de electrones para evitar deterioro.

Question 17

¿Cómo se forma la imagen SEM?

Answer 17

Por barrido

Question 18

Imagen SEM en función del material

Answer 18

A mayor número atómico mayor es la emisión del material. Hay contraste por diferente elemento químico.

Question 19

Imagen SEM en función de la forma

Answer 19

La emisión sobre una zona rugosa, borde o arista es mayor ya que hay mayor concentración de carga en esos puntos. Es un contraste topográfico.

Question 20

Máxima resolución del SEM

Answer 20

100 amperios

Question 21

¿De qué depende el contraste de la imagen en SEM?

Answer 21

En cada punto se recoge el número de electrones emitidos por la muestra. La emision es constante hasta que cambia la morfología o el material y se produce un cambio en el número de electrones recogidos por el detector. Mas carga mas negro en la imagen.

Question 22

¿Información que se obtiene de EDX?

Answer 22

Mediante la emisión de rayos X emitidos por la muestra se puede obtener informacion química (que elementos hay en la muestra y a que intensidad)

Question 23

Ventajas del SEM

Answer 23

1) Obtención de información sobre la superficie de la muestra
2) Fácil de operar e interpretar
3) Versátil
4) Diferentes tipos de información: topográfica por electrones secundarios y química por rayos X
5) Gran rango de magnificación

Question 24

Desventajas del SEM

Answer 24

1) Problemas de carga en muestras no conductoras
2) Necesidad de un recubrimiento metalico de 10 a 20 nm
3) Posible daño el material al calentar localmente la muestra
4) Necesidad de vació
5) Resolución limitada no atómica
6) Alto coste

Question 25

¿Qué electrones emplea la TEM?

Answer 25

Los electrones transmitidos, los electrones capaces de atravesar la muestra y se emplean la formación de la imagen

Question 26

Fundamentos de los electrones en TEM

Answer 26

Los electrones tienen poco poder de penetración, la absorción del medio es muy eficaz y existen muy pocos electrones transmitidos. Por ello el haz incidente debe ser de muy alta energia (80-400 kev), y hay que reducir al máximo el espesor de la muestra (20-60 nm)

Question 27

Imágenes obtenidas en TEM

Answer 27

Se pueden obtener imágenes de la estructura de la muestra, e imágenes de la difracción de la muestra

Question 28

Pasos en la preparacion de la muestra en TEM

Answer 28

1. Adelgazamiento de la muestra por el escaso poder de penetración de los electrones y se reduce al máximo si espesor. Se realiza un adelgazamiento homogéneo cortando la muestra en láminas ultra finas de 20 a 60 nm
2. Tinción previa si la muestra presenta compuestos que posean átomos pesados para mejorar la resolución
3. Crio microscopía para mejorar la resolución

Question 29

Ventajas del TEM

Answer 29

1) Obtención de diagramas de difracción de la muestra

2) Resolución atómica

Question 30

Desventajas del TEM

Answer 30

1) Necesidad de muestras muy delgadas
2) Necesidad de preparación de las muestras (3 etapas)
3) Daño por el haz incidente muy energético
4) Necesidad de vacío
5) Muy costoso