Componentes de un microscopio electrónico
Fuente de electrones: Es un cátodo que libera electrones libres, y un ánodo en forma de anillo acelera los electrones. La diferencia de voltaje entre el cátodo y el ánodo debe ser muy alta, normalmente entre varios miles de voltios y tres millones de voltios.
Electrones: Se utilizan para concentrar electrones. Generalmente, se utilizan lentes magnéticas y, a veces, también se utilizan lentes electrostáticas. La función de la lente electrónica es la misma que la de la lente óptica en el microscopio óptico. El enfoque de la lente óptica es fijo, pero el enfoque de la lente electrónica se puede ajustar, por lo que el microscopio electrónico no tiene un sistema de lentes móviles como un microscopio óptico.
Dispositivo de vacío: el dispositivo de vacío se utiliza para garantizar el estado de vacío dentro del microscopio, de modo que los electrones no se absorban ni se desvíen en su camino.
Portamuestras: las muestras se pueden colocar en el portamuestras de manera estable. Además, a menudo hay dispositivos que se pueden usar para cambiar la muestra (como mover, rotar, calentar, enfriar, alargar, etc.).
Detector: Una señal o señal secundaria utilizada para recolectar electrones. La proyección de una muestra se puede obtener directamente utilizando un microscopio electrónico de transmisión (Transmission Electron Microscopy TEM). Los electrones pasan a través de la muestra en este microscopio, por lo que la muestra debe ser muy delgada. El peso atómico de los átomos que componen la muestra, el voltaje al que se aceleran los electrones y la resolución deseada determinan el espesor de la muestra. El grosor de la muestra puede variar desde unos pocos nanómetros hasta unos pocos micrómetros. Cuanto mayor sea la masa atómica y menor el voltaje, más delgada debe ser la muestra.
Al cambiar el sistema de lentes del objetivo, se puede ampliar directamente la imagen en el punto focal del objetivo. A partir de este se pueden obtener imágenes de difracción de electrones. Usando esta imagen, se puede analizar la estructura cristalina de la muestra.
En la microscopía electrónica de transmisión filtrada por energía (EFTEM), las personas miden los cambios en la velocidad de los electrones a medida que pasan a través de una muestra. A partir de esto, se puede inferir la composición química de la muestra, como la distribución de elementos químicos en la muestra.
Usos de los microscopios electrónicos
Los microscopios electrónicos se pueden dividir en microscopios electrónicos de transmisión, microscopios electrónicos de barrido, microscopios electrónicos de reflexión y microscopios electrónicos de emisión según sus estructuras y usos. Los microscopios electrónicos de transmisión se utilizan a menudo para observar las estructuras de materiales finos que no se pueden resolver con microscopios ordinarios; Los microscopios electrónicos de barrido se utilizan principalmente para observar la morfología de superficies sólidas y también se pueden combinar con difractómetros de rayos X o espectrómetros de energía de electrones para formar microsondas electrónicas para el análisis de composición de materiales; Microscopía electrónica de emisión para el estudio de superficies de electrones autoemisores.
El microscopio electrónico de transmisión se llama así porque el haz de electrones penetra en la muestra y luego aumenta la imagen con la lente de electrones. Su camino óptico es similar al de un microscopio óptico. En este tipo de microscopio electrónico, el contraste en el detalle de la imagen es creado por la dispersión del haz de electrones por los átomos de la muestra. La parte más delgada o de menor densidad de la muestra tiene menos dispersión del haz de electrones, por lo que pasan más electrones a través del diafragma del objetivo y participan en la formación de imágenes, y aparecen más brillantes en la imagen. Por el contrario, las partes más gruesas o más densas de la muestra aparecen más oscuras en la imagen. Si la muestra es demasiado gruesa o demasiado densa, el contraste de la imagen se deteriorará, o incluso se dañará o destruirá al absorber la energía del haz de electrones.
