Principal Tecnología Microscopio electrónico de barrido Sem, definición, Principio, Trabajo, Diagrama, imágenes, uso

Microscopio electrónico de barrido Sem, definición, Principio, Trabajo, Diagrama, imágenes, uso

con los átomos de una muestra a varias profundidades y revelar la información en forma de señales.

¿Cómo funciona un microscopio electrónico de barrido?

Un Sem utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz. El escaneo de la muestra se realiza en un patrón de escaneo de trama.

Aquí, después de la interacción, se producen varios tipos de señales.

Pero en Sem, consideramos principalmente dos tipos de electrones.

Los dos tipos de electrones son los electrones secundarios (SE) y los reflejados, comúnmente llamados electrones retrodispersados ​​(BSE).

Después de equilibrar, escanear o combinar la posición del haz con la intensidad de la señal detectada, se obtiene una imagen de la muestra.

Sesión de preguntas y respuestas.

La pregunta para hacerle a los amigos:

¿Por qué se usa el haz de electrones en sem y por qué no la luz?

Responder:

Porque la longitud de onda del electrón es más pequeña que la luz, lo que proporciona una resolución mil veces mejor que la luz.

Construcción y funcionamiento del microscopio electrónico de barrido.

microscopio electrónico de barrido sem

La imagen se modifica y el crédito va a Wikimedia.

Componente o instrumento utilizado enmicroscópio electrónico escaneando.

Y Pistola electrónica: para la fuente del electrón.

EN cámara de acuum.

Y Lentes electromagnéticas (lente de condensador, lente de objetivo).

S bobinas de enlatado.

S amplio.

B detector de electrones dispersos (BSED).

S detector de electrones secundario (SED).

X -rayos o detector de luz.

C Escáner de TV o computadora.

La pistola electrónica proporciona el haz de electrones requerido por emisión termoiónica .

Emisión termoiónica:

Es el flujo inducido térmicamente de portadores de carga (electrones, iones) desde una superficie o sobre una barrera de energía potencial.

En las pistolas electrónicas, usamos un alambre de tungsteno y lo mantenemos alrededor de un potencial negativo y lo calentamos a un rango de temperatura alto mediante calentamiento resistivo.

En este proceso, el electrón libre se emite desde la superficie del alambre de tungsteno debido a la emisión termoiónica.

Sesión de preguntas y respuestas.

La pregunta para hacerle a los amigos:

¿Por qué se usa tungsteno para este propósito?

Responder:

De todos los metales, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto y la presión de vapor más baja. Además, el tungsteno tiene un precio bajo.

Lente de microscopio electrónico de barrido.

El haz de electrones se enfoca en las dos lentes electromagnéticas, el condensador y el objetivo.

La función principal de estas dos lentes es controlar el camino de los electrones dentro de la columna.

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Además, la lente del condensador define el tamaño del haz de electrones en unos pocos nanómetros y lo hace converger para enfocar la muestra.

La lente del objetivo también hizo converger el haz y lo desvió en el eje x y el eje y, antes de golpear la muestra.

Aquí, la desviación está en el eje x y el eje y, de modo que las bobinas de escaneo escanean en un patrón de escaneo de trama sobre un área rectangular en la muestra.

Microscopía electrónica de barrido tipos de electrones.

Como sabe, hay dos tipos de electrones en Sem para obtener imágenes de la muestra.

EEB, electrones retrodispersados:

Los BSE son los electrones que se reflejan por dispersión elástica, después de la interacción entre el haz de electrones y los átomos de la muestra.

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En las imágenes de EEB, mayor es el número atómico de la muestra,

más brillante aparece la sustancia en la imagen,

ya que la intensidad de la EEB está fuertemente relacionada con el número atómico de la muestra utilizada.

Los electrones retrodispersados ​​provienen de la región más profunda de la superficie de la muestra.

La formación de imágenes BSE revela la información sobre la composición química de la muestra y determina la estructura cristalográfica.

Estos electrones son recogidos por el detector de electrones retrodispersados, que se utiliza en el Sem.

SE, Secondary electrons:

Los electrones secundarios son los electrones que se originan en la superficie de la muestra por dispersión inelástica. ,

después de la interacción entre el haz de electrones y los átomos de la muestra.

Como los electrones secundarios provienen de la región de la superficie de la muestra, la imagen de electrones secundarios revela información sobre la topografía de la superficie de la muestra, etc.

Rayos X: los rayos X se producen durante la interacción entre el haz de electrones y la muestra a varias profundidades.

Después de analizar o detectar la energía de las señales de rayos X, que sale de la muestra, podemos mapear la distribución y cantidad de elementos en la muestra.

Así que usamos un detector de rayos X para este propósito.

La pantalla de la computadora o monitores CRT:

Estos se utilizan para formar imágenes de la muestra después de recopilar señales de varios detectores.

♦ Colores en Sem:

Las imágenes producidas por el Sem no están coloreadas.

Se utilizan varias tecnologías para obtener imágenes en color, como software de edición de fotografías y mediante el uso de múltiples detectores.

Después de esto, podemos ver las imágenes en una vista más detallada.

Aplicación del microscopio electrónico de barrido y usos del microscopio electrónico de barrido.

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Foto de Rodion Kutsaev en Unsplash

Sem es una herramienta muy importante en muchos campos, como la biología, la gemología, la metalurgia, la ciencia forense, etc.

Cualquier sustancia que se va a examinar a nanoescala y Sem es muy importante para revelar información sobre la composición química, la topografía de la superficie, el examen de las superficies de fractura de los metales, las medidas dimensionales, especiales para la caracterización de materiales, las medidas de corrosión, etc.

Sem tiene muchas aplicaciones diferentes en el trabajo industrial y en tecnologías electrónicas como en productos minúsculos, ensamblaje de circuitos integrados de computadora, etc.

Sem se utiliza en la inspección de semiconductores (cuando se detectan partículas o defectos en la oblea en el proceso de fabricación de la oblea de semiconductores).

Ventajas del microscopio electrónico de barrido.

Se ve que muchas aplicaciones requieren una preparación mínima de la muestra y también resultados rápidos.

Sem proporciona imágenes topográficas de superficie detalladas en dos dimensiones, así como imágenes tridimensionales mediante el uso de diferentes detectores, técnicas y software, etc.

El Sem es fácil de usar si alguien tiene la formación adecuada (se requiere conocimiento de programas informáticos para el estudio de las imágenes a diferentes escalas).

En Sem podemos utilizar tanto monitores CRT como monitores de alta calidad de nuevas tecnologías, etc.

Ampliación del microscopio electrónico de barrido.

El aumento en Sem es de alrededor de 1nm a 10nm y en algunos Sem modernos el aumento es de más de 50nm.

En Sem, la ampliación está controlada por el voltaje suministrado a las bobinas de exploración.

La resolución del microscopio electrónico de barrido es muy alta y hace de este instrumento una gran herramienta para obtener imágenes detalladas de la superficie.

Microscopio electrónico de barrido sem Conclusión:

Según nosotros, este instrumento es una gran herramienta en la caracterización de materiales para investigadores en física y ahorra a los humanos un tiempo valioso.

Parte de la información está tomada de Wikipedia.

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