SEM

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04/11/2012
Interacción de los electrones
con la materia:
Haz de electrones
incidente
Análisis químico
SEM
Electrones retrodispersados
Rayos X
Electrones Auger
Cátodoluminiscencia
Electrones secundarios
SEM
Electrones absorbidos
TEM
Electrones transmitidos
SEM: Microscopía electrónica de barrido
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04/11/2012
SEM: Microscopía electrónica de barrido
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Construcción del SEM
Haz de e-
Cañón de e-
Ánodo
Lente
magnética
Al monitor
Bobinas
de barrido
Detector de eretrodispersados
Detector de esecundarios
Platina
Muestra
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Cañón de electrones
0,5 – 30 kV
Haz de e-
-Termoiónico: W o LaB6
-Emisión de campo (FE):
cátodo frío o Schottky
Cañón de e-
Ánodo
Lente
magnética
Al monitor
Ánodo
Atrae y acelera a los
electrones aplicando
un voltaje positivo
Bobinas
de barrido
Detector de eretrodispersados
Detector de esecundarios
Platina
Muestra
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Lentes magnéticas
Crean
un
campo
magnético rotacional y
simétrico que actúa
sobre
el
haz
de
electrones.
La intensidad de la lente
varía según la corriente
que pasa por ella.
Haz de e-
Cañón de e-
Ánodo
Lente
magnética
Al monitor
Bobinas
de barrido
-Lente condensadora:
Expande o condensa el Detector de ehaz.
retrodispersados
-Lente objetivo:
Enfoca y determina el
Platina
tamaño final del haz.
Detector de esecundarios
Muestra
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Bobinas de barrido
Mueven el haz sobre la
muestra en X e Y.
Haz de e-
Cañón de e-
Ánodo
Están sincronizadas con
el monitor en el que se
registra la imagen.
Lente
magnética
Al monitor
Bobinas
de barrido
Detector de eretrodispersados
Detector de esecundarios
Platina
Muestra
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Detectores de electrones
e- secundarios:
-Centelleador a 10 kV
que atrae a los e-.
-Fotomultiplicador.
-Amplificador.
Imagen de topografía
“iluminada” desde el
detector.
Haz de e-
Cañón de e-
Ánodo
Lente
magnética
Al monitor
Bobinas
de barrido
e- retrodispersados:
Viajan en línea recta.
Dipolos o cuadrupolos Detector de esimétricos permiten
retrodispersados
obtener una imagen
topográfica además de
Platina
composicional
Detector de esecundarios
Muestra
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Volumen de interacción
Haz de electrones
incidente
Electrones retrodispersados
Electrones secundarios
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Volumen de interacción
Haz de electrones
incidente
eee-
e-
ee-
Volumen de interacción
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Volumen de interacción según Z
e-
Bajo
número atómico
(Z)
e-
Elevado
número atómico
(Z)
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Volumen de interacción según densidad
e-
Baja
densidad
(d)
e-
Elevada
densidad
(d)
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Volumen de interacción según energía del haz
Elevado voltaje del haz
(alta E)
Bajo voltaje del haz
(baja E)
e-
e-
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Volumen de interacción
ee-
ee-
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Electrones secundarios y retrodispersados
E haz
incidente
50 eV
e-
esecundarios
eretrodispersados
e- secundarios
e- retrodispersados
Número e- emitidos
e- Auger
R X característicos
Energía de los e- emitidos
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Electrones secundarios
Se producen a partir de la emisión de los electrones
de valencia de los átomos de la muestra.
Como son de muy baja energía (< 50 eV) solo
logran salir de la muestra los más superficiales.
Proporcionan información acerca de la topografía de
la superficie.
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Electrones secundarios
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Electrones retrodispersados
A veces llamados e- reflejados.
Poseen mayor E que los secundarios, por tanto
proporcionan información de regiones más
profundas de la muestra.
Son sensibles a la composición de la muestra:
A mayor Z, mayor emisión de e- retrodispersados.
Por tanto, las áreas con elementos pesados
aparecen brillantes en la imagen.
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Electrones retrodispersados
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Preparación de muestra
Requisito principal: La muestra debe ser conductora
Se monta sobre el porta de modo que esté
eléctricamente conectada al mismo.
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04/11/2012
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Preparación de muestra
Si la muestra NO es conductora
La superficie se recubre con una película de metal:
Sputtering: Au, Au-Pd, Pt, Pt-Pd
Evaporación en vacío: C, Al
Microscopía electrónica de barrido (SEM)
Preparación de muestra
Muestras biológicas
Protocolos habituales:
-Fijación
-Deshidratación
-Secado (por punto crítico)
-Montaje y recubrimiento
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