El microscopio electrónico de barrido funciona barriendo la muestra con un haz de electrones. Esto permite obtener imágenes ampliadas de alta resolución de la superficie de los objetos. El microscopio electrónico de barrido puede ampliar los objetos 200.000 veces o más y produce imágenes tridimensionales de la superficie.

1. MICROSCOPIA
ELECTRONICA DE
BARRIDO

2. INTRODUCCION
El funcionamiento de este equipo se basa en barrer un haz
de electrones sobre un área del tamaño que deseemos,
mientras en un monitor se visualiza la información
seleccionada.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO
• Un microscopio electrónico de barrido crea una imagen
ampliada de la superficie de un objeto.
• Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz
muy concentrado de electrones, de forma parecida al barrido
de un haz de electrones por la pantalla de una televisión.
• A medida que el haz de electrones barre la muestra, se
presenta toda la imagen de la misma en el monitor. Los
microscopios electrónicos de barrido pueden ampliar los
objetos 200.000 veces o más. Este tipo de microscopio es muy
útil porque, al contrario que los TEM o los microscopios
ópticos, produce imágenes tridimensionales realistas de la
superficie del objeto.

4. FUNDAMENTO TEÓRICO
• Un microscopio electrónico de barrido crea una imagen
ampliada de la superficie de un objeto.
• Su funcionamiento se basa en recorrer la muestra con un haz
muy concentrado de electrones, de forma parecida al barrido
de un haz de electrones por la pantalla de una televisión.
• A medida que el haz de electrones barre la muestra, se
presenta toda la imagen de la misma en el monitor. Los
microscopios electrónicos de barrido pueden ampliar los
objetos 200.000 veces o más. Este tipo de microscopio es muy
útil porque, al contrario que los TEM o los microscopios
ópticos, produce imágenes tridimensionales realistas de la
superficie del objeto.

5. MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
DE BARRIDO

6. En el MEB, un campo magnético permite
enfocar los rayos catódicos (electrones) y
obtener una imagen tridimensional,
permitiendo la observación y la
caracterización de materiales orgánicos e
inorgánicos, proporciona aumentos de
200.000 diámetros.

7. El MEB tiene una resolución de 10 nm y
una profundidad de foco de 10 mm,
mucho menor que el microscopio
electrónico de transmisión. La ventaja
del MEB es que proporciona imágenes
tridimensionales, ya que éste
específicamente examina la superficie
de las estructuras.

8. Utiliza un haz de electrones en lugar de un
haz de luz para formar una imagen.
 Tiene gran profundidad de campo.
 Produce imágenes de alta resolución.
 La preparación de las muestras es
relativamente fácil.

10. 1. En el MEB la muestra generalmente es
recubierta con una capa de carbono o capa
delgada de un metal para darle propiedades
conductoras a la muestra.
2. Posteriormente, se barre la muestra con
electrones acelerados que a través del
cañón.
3. Un detector mide la cantidad de electrones
enviados que arroja la intensidad de la zona
de muestra.
4. Obtenemos imágenes de gran resolución en
materiales pétreos, metálicos y orgánicos.
La luz es sustituida por un haz de electrones,

12. Se lleva a cabo en la columna del microscopio, donde se
aceleran los electrones en un campo eléctrico, mediante una
diferencia de potencial de 1000 a 30000 voltios.
Por un voltaje pequeño para muestras muy sensibles. Los
voltajes elevados para muestras metálicas.
Los electrones acelerados salen del cañón, y se enfocan
mediante las lentes condensadora y objetiva.
Con las bobinas deflectoras se barre este fino haz de
electrones sobre la muestra, punto por punto y línea por línea.

14. Las aplicaciones del microscopio electrónico de
barrido son muy variadas, y van desde la industria
petroquímica o la metalurgia hasta la medicina
forense.
Sus análisis proporcionan datos como textura,
tamaño y forma de la muestra.

15. Entre las áreas de aplicación de esta técnica, se
pueden mencionar:
 Geología: Estudio morfológico y estructural de las
muestras mineralógicas
Estudio de materiales: Caracterización
microestructural de materiales. Identificación,
análisis de fases cristalinas y transiciones en
diversos materiales tales como metales, cerámicos,
materiales compuestos, semiconductores,
polímeros y minerales. Composición de superficies y
tamaño de grano.

16.  Metalurgia: Control de calidad y estudio de
fatiga de materiales, características texturales.
 Plástica: medición de espesores y conteo de
capas.
 Forense: análisis de restos de fulminantes de
armas de fuego.
 Química: tamaño de partículas en polvos
farmacéuticos.
 Caucho: análisis de cenizas contaminantes y de
residuos.
 Importaciones: análisis de joyas y elementos con
sospecha de presencia de metales preciosos.

17. Biología:
-Observación de los distintos organelos intracelulares
-Estructura y ultra estructura de tejidos y órganos
animales y vegetales
-Patologías animales y vegetales
-Estudios forenses (búsqueda de partículas, tejidos,
hilos, semen. ETC)

18. Espermatozoides bovinos

19. Comparación entre una fibra de lana y una fibra
especial

21. Ofrece la típica imagen en blanco y negro de la
topografía de la superficie examinada.
Es la señal que nos proporciona una imagen más real
de la superficie que estemos estudiando.
Se producen a partir de la emisión de los electrones
de valencia de los átomos de la muestra.
Proporcionan información acerca de la topografía de
la superficie.

22. Como son de muy baja energía (< 50 eV) solo
logran salir de la muestra los más superficiales.

23. IMAGEN DE ELECTRONES SECUNDARIOS

24. Ofrece una imagen de superficie aunque de menor
resolución.
Su ventaja consiste en que es sensible a las
variaciones en el número atómico de los elementos
presentes en la superficie.
Está compuesta por aquellos electrones que emergen
de la muestra con una energía superior a 50 eV
(electronvoltios).
Depende del número atómico del material (a mayor
numero atómico mayor intensidad) .

25. Las micrografías anteriores corresponden a la misma zona de una
soldadura de un objeto de cubertería compuesta de una aleación Plata
Cobre Níquel. En la imagen de secundarios no se aprecian con claridad las
fases de la aleación, mientras que en la imagen de retro dispersados
vemos con claridad estas fases. Un análisis de rayos X puntual de cada fase
mostraría que las zonas claras están compuestas por Plata y las oscuras por
una aleación Cobre-Níquel.

26. Recibe los rayos X procedentes de cada uno de los
puntos de la superficie sobre los que pasa el haz de
electrones.
Podemos obtener información analítica cualitativa y
cuantitativa de áreas del tamaño que deseemos de la
superficie.
Recogen durante un determinado tiempo,
normalmente del orden de minutos, los fotones de
RX que proceden de la muestra, clasificándolos según
su energía. .

27. La señal digitalizada se almacena en un canal asignado a
esa energía en el analizador multicanal.
1- El detector genera un pulso de carga
proporcional a la energía del rayo X.
2- Este pulso se convierte en voltaje.
3- La señal se amplifica a través de un transistor
(FET), se aísla de otros pulsos, se vuelve a
amplificar y se identifica electrónicamente
como proveniente de un rayo X con una energía
específica.
El espectrómetro realiza dos funciones:
- Detecta los rayos X
- Los separa (dispersa) en un espectro según su energía.

29. Como puede verse en la figura, un espectro de dispersión de energías
se presenta usualmente como un histograma en donde el eje
horizontal son unidades de energía, en Kiloelectronvoltios (KeV), en
este caso de 0.00 a 10.240, y el eje vertical número de cuentas o
intensidad, en este caso 65536 cuentas la altura total de la escala,
que se va autoajustando a medida que crece el número de cuentas
de la energía del pico más alto.

31. Dispersa por longitud de onda utiliza los rayos x que
se generan cuando un rayo de electrones con
suficiente energía interacciona con un material.
Únicamente se mide la señal que genera un solo
elemento.
Utiliza las características particulares de los rayos x
generados para realizar análisis cuantitativos.
También permite generar mapas de rayos-x por
rastreo.

32. Utiliza varios cristales de difracción de espaciado
interplanar conocido. Se coloca un cristal de un
determinado d en un círculo que tenga a la muestra y al
detector de rayos X en la circunferencia. El cristal y el
detector están acoplados de modo que siempre formen
un ángulo θ. El espectrómetro se va moviendo y solo los
rayos X cuya l cumpla la ley de Bragg entrarán en el
detecto

34. La siguiente figura es una comparación de EDS contra
WDS, obsérvese que en EDS se superponen las líneas
de Mo y S, mientras que con WDS no se tiene este
problema.

35. *

36. *La principal ventaja de este tipo de
microscopía es alcanzar una
extraordinaria amplificación de la
imagen de la muestra manteniendo un
poder de resolución casi mil veces mayor
que el óptico.
*Estas magníficas propiedades se deben a
que la fuente de iluminación usada es un
haz de electrones

37. *Imagen: En el caso del microscopio
electrónico la formación de la imagen se
produce por la dispersión de los electrones,
mientras que en el óptico la imagen se
produce por absorción de los fotones.
*Está capacidad de dispersión va a depender
de las distintas estructuras atómicas de la
muestra.

39. *Aumentos: Las lentes del microscopio
electrónico son electromagnéticas y actúan
como las de un óptico (lamina 1A), es decir,
desviando la trayectorias seguidas por los
electrones en el vacío.
*Poder de resolución: En la
microscopía óptica el poder de resolución está
limitado por la longitud de onda de los fotones,
pero en el microscopio electrónico se juega con
la ventaja de una pequeñísima longitud de onda
en la propagación de los electrones, por
lo que el poder de resolución es muy elevado.

42. *Preparación de la muestra:

43. *Limpieza:
*Solución salina.
*Remoción de contaminantes de la
muestra.

44. *Relajación:
* Reactivo: Cloruro de magnesio,
cloretano.
*Se aplica gradualmente hasta
que cese el movimiento del
organismo.

45. *Fijación:
*Permitir que cese la actividad biológica de
la célula y preservar la estructura celular.
Mantener la integridad de la superficie.
Evitar cambios autolíticos, debido a que al
haber remoción del organismo se
presenten cambios en temperatura, pH y
concentración de oxigeno.

46. *Deshidratación:
*Secado a punto crítico:
*Reactivo: CO2 líquido y gaseoso.
*Objetivo: Remoción total del agua de la
muestra

47. *Montaje de la muestra:

48. *Recubrimiento con oro (sputter):
*Elemento: Oro, paladio o carbono.
*Objetivo: Permitir que haz de electrones
primarios choquen contra la muestra
recubierta con un material conductor para
que estas sean eléctricamente conductivas.

49. *un detector de electrones secundarios, para obtener imágenes de
alta resolución (SEI).
*un detector de electrones retrodispersado que permite la
obtención de imágenes de composición y topografía de la superficie
(BEI).
*un detector de energía dispersiva (EDS) que permite detectar los
rayos X generados por la muestra y realizar análisis de distribución
de elementos en superficie.
*La resolución nominal del equipo es de 3 nm lo cual permite
estudiar características de los materiales a una escala muy
pequeña.
*cuenta con la técnica de espectroscopía de Dispersión de Energía
(EDS) que sirve para hacer análisis elemental.
*Una de las grandes ventajas respecto a otro tipo de microscopía
es la facilidad de preparación de muestras ya que sólo en casos
especiales se puede tornar laboriosa.

50. *

51. *

52. DESVENTAJAS
*Que es menor su capacidad de aumento, con relación al
Microscopio Electrónico.
*Sus desventajas serían que solamente pueden ser observados
organismos muertos y no se puede ir más allá de la textura
externa.