microscopia electronica de barrido (sem)

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MICROSCOPIA ELECTRONICA
DE BARRIDO (SEM)
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CONTENIDO
Fundamentos
Historia …………………………………………………………………
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Funcionamiento …………………………………………………….
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Aplicaciones ………………………………………………………………... 8
Nuestros Equipos ……………………………………………………….. 10
SEM ……………………………………………………………………….
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Evaporador de grafito ……………………………………...........
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Nuestros Servicios ……………………………………………….........
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Fundamentos
HISTORIA
Von Ardenne
En 1931 E. Ruska y M. Knoll inventaron el microscopio electrónico de transmisión
(MET) que permitía la observación y caracterización superficial de materiales
inorgánicos y orgánicos.
Unos años después (1938), Von Ardenne introduce un sistema de barrido en un
MET, lo que dio lugar a un nuevo tipo de equipo, el Microscopio Electrónico de
Barrido-Transmisión (MEBT).
En el año 1942 se produce un salto considerable en el desarrollo del MEB con los
trabajos que desarrollan Zworykin y un conjunto de colaboradores.
En 1948, bajo un proyecto dirigido por C.W. Oatley, McMullan aportaron al
desarrollo del MEB.
En el año 1956 ocurre otro avance importante cuando K.C.A. Smith introduce el
procesamiento no lineal de las señales.
En el año 1986 surge la Microscopía Electrónica de Barrido controlada mediante
computadora.
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Comparación entre los diferentes esquemas de microscopios
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FUNCIONAMIENTO
El microscopio electrónico de barrido
consta de un sistema de vacío (bomba
mecánica, bomba turbomolecular y
bombas iónicas) que permite alcanzar
presiones de 9x10-5Pa en la cámara
donde se encuentran las muestras. En la
parte superior de la columna
(filamento)
son
acelerados
los
electrones, mediante una diferencia de
potencial de 500 a 30000 voltios.
Mediante las lentes condensadoras y
objetivas, el haz de electrones es
alineado y las bobinas deflectoras
permiten hacer un barrido sobre la
muestra con el fino haz de electrones
(punto por punto y línea por línea).
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Cuando el haz de electrones interactúa con la muestra, se generan diferentes
electrones, rayos x y catodoluminiscencia, los cuales serán capturados por los
diferentes detectores.
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APLICACIONES
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Aplicaciones
Los microscopios electrónicos de barrido son útiles y versátiles para el análisis de
superficies en todo campo de la ciencia, además, al requerir una pequeña porción de
muestra se convierte en una herramienta poderosa para la resolución de complejos
problemas en diferentes ramas de la industria.
Áreas de Aplicación:
Geología
Biología
Materiales de construcción (cerámicos,
compuestos, metálicos)
Ciencias de la Salud (Medicina, Odontología, implantología, T.O.)
Jurídica (Ciencia Forense)
Textiles
Industria farmacéutica y cosmética
Ingeniería (Tribología, Análisis de Falla,
Corrosión)
Petroquímica, Química
Alimentos
Control de Calidad
Recubrimientos
Patrimonio,
Conservación
Rehabilitación
(obras
de
monumentos, pigmentos, etc)
y
arte,
Microelectrónica (ensambles y componentes)
Física (Recubrimientos, Mapping EDS)
Determinación de espesores
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Nuestros Equipos
En Gmas contamos con un SEM de emisión de
campo el cual logra un haz de electrones más
condensado que la tecnología de termo-emisión.
Un haz de electrones más concentrado permite
obtener imágenes de mejor resolución y
resultados de EDS más puntuales.
Cuenta con un detector de energía dispersiva de
rayos X (EDS) que detecta los rayos X generados
en la muestra y permite realizar un análisis
espectrográfico de la composición elemental en
su superficie de un área o un punto (elementos
pesados y livianos a partir del Carbono).
Microscopio Electrónico de Barrido
(SEM) de Emisión de Campo - JEOL
JSM-6700F
Micrografía y espectro de mineral Barita
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Se puede realizar un análisis morfológico de superficies sólidas mediante imagen de electrones
secundarios (SE) y análisis de composición y topografía mediante imagen de electrones
retrodispersados (BSE).
Foraminífero (SE)
Foraminífero (BSE)
Roca (SE)
Roca (BSE)
(Izq) Micrografía de cemento con tratamiento de temperatura (600oC). Tomada con un detector de electrones
secundarios (LEI) a 250 aumentos. (Der) Espectro y tabla resultado del análisis del área observada en la micrografía, en
la cual se observa en su mayoría carbonato de calcio.
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Nuestros Equipos
Para observar las muestras en el SEM es
necesario que éstas sean conductoras
eléctricas, por tal razón contamos con un
evaporador de grafito marca EMSCOPE,
que permite depositar una capa muy fina
de carbón sobre la superficie de la muestra,
que no interfiere con el microanálisis EDS.
Evaporador de grafito EMSCOPE
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Nuestros Servicios
Hornblenda
Micrografía de arenisca a 150x con los poros coloreados de rojo
0
20
40
60
80
Frecuencia acumulada (%)
100
99
95
80
60
40
20
5
1
0
Histograma de distribución del
tamaño de garganta poral para
una arenisca
25
20
Frecuencia
 Análisis morfológico de superficies sólidas mediante
imagen de electrones secundarios (SE) y análisis de
composición y topografía mediante imagen de
electrones retrodispersados (BSE).
 Identificación de minerales.
 Análisis químico elemental por EDS, cualitativo y
semicuantitativo de un área o un punto (% peso y %
átomos).
 Determinación de tamaño de partícula.
 Análisis de porosidad (% área porosa).
 Análisis de garganta poral.
 Identificación de micro-fracturas y microdeformaciones.
 Identificación de fases presentes.
Caracterización de microfósiles, polen, entre otros.
Determinación de espesores sobre vista transversal.
Preparación de muestras para cualquiera de los
anteriores análisis.
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10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Tamaño de garganta poral (m)
80
90
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Fundición gris, grafito en
hojuelas y matriz perlítica
(metalografía con ataque
químico)
El laboratorio de microscopía electrónica, es eje
fundamental en las labores propias del análisis de falla,
ofreciendo servicios de:
-
Análisis de composición de depósitos de corrosión.
Identificación y Análisis de mecanismos de falla.
Pruebas de resistencia al torque.
Análisis metalográfico, tamaño de grano, presencia
de inclusiones. Análisis de superficie y procesos
tribológicos.
- Reconstrucción
3D
mediante
tomografía
computarizada.
- Imágenes estereoscópicas .
Dimensiones sobre
tornillo para
implante
odontológico
(medida de ángulos y
longitudes)
Deposito de corrosión
sobre acero de tubería
Reconstrucción por tomografía
de una junta soldada por
proceso TIG
Otros Servicios
- Fracturas criogénicas usadas para observar la morfología dentro de diferentes materiales
blandos (polímeros y algunas muestras biológicas) o duros (dientes), de ésta manera se
preserva la estructura del material.
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CONSULTENOS
Tel: 2357568
Dirección:
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Bogotá, Colombia
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