¿quién inventó sem?

Microscopio electrónico de barrido pdf

Un microscopio electrónico de barrido (SEM) es un tipo de microscopio electrónico que produce imágenes de una muestra escaneando la superficie con un haz de electrones enfocado. Los electrones interactúan con los átomos de la muestra, produciendo varias señales que contienen información sobre la topografía de la superficie y la composición de la muestra. El haz de electrones se escanea siguiendo un patrón de barrido de trama, y la posición del haz se combina con la intensidad de la señal detectada para producir una imagen. En el modo más común de SEM, los electrones secundarios emitidos por los átomos excitados por el haz de electrones se detectan mediante un detector de electrones secundarios (detector Everhart-Thornley). El número de electrones secundarios que pueden detectarse, y por tanto la intensidad de la señal, depende, entre otras cosas, de la topografía de la muestra. Algunos MEB pueden alcanzar resoluciones superiores a 1 nanómetro.

Las muestras se observan en alto vacío en un MEB convencional, o en bajo vacío o en condiciones húmedas en un MEB de presión variable o ambiental, y en una amplia gama de temperaturas criogénicas o elevadas con instrumentos especializados[1].

Microscopio electrónico de barrido frente a microscopio electrónico de transmisión

Los electrones secundarios son electrones generados como productos de ionización. Se denominan “secundarios” porque son generados por otra radiación (la radiación primaria). Esta radiación puede ser en forma de iones, electrones o fotones con una energía suficientemente alta, es decir, que supera el potencial de ionización. Los fotoelectrones pueden considerarse un ejemplo de electrones secundarios cuando la radiación primaria son fotones; en algunas discusiones los fotoelectrones con mayor energía (>50 eV) se siguen considerando “primarios” mientras que los electrones liberados por los fotoelectrones son “secundarios”.

Recorrido libre medio de los electrones de baja energía. En general, se considera que los electrones secundarios tienen energías inferiores a 50 eV. La tasa de pérdida de energía por dispersión de electrones es muy baja, por lo que la mayoría de los electrones liberados tienen energías máximas inferiores a 5 eV(Seiler, 1983).

Los electrones secundarios son también el principal medio de visualización de imágenes en el microscopio electrónico de barrido (SEM). El alcance de los electrones secundarios depende de la energía. El trazado de la trayectoria libre media inelástica en función de la energía suele mostrar las características de la “curva universal” [1] que conocen los espectroscopistas electrónicos y los analistas de superficies. Esta distancia es del orden de unos pocos nanómetros en los metales y de decenas de nanómetros en los aislantes[2][3] Esta pequeña distancia permite alcanzar una resolución tan fina en el MEB.

Sem vs tem

En 1931, Ernst Ruska acababa de obtener un doctorado, pero no tenía perspectivas de trabajo, ya que las circunstancias económicas de Alemania eran nefastas: la República de Weimar estaba sufriendo un ataque de hiperinflación que acabó siendo fatal.    El trabajo de tesis de Ruska, bajo la dirección de Max Knoll, había sido un esfuerzo algo decepcionante para construir un nuevo tipo de microscopio que utilizara electrones en lugar de ondas de luz. Sin embargo, como no pudo encontrar trabajo, siguió perfeccionando el microscopio electrónico y acabó ganando un premio Nobel por su trabajo.

En aquella época, los microscopios ópticos se acercaban a los límites teóricos de su resolución debido a la longitud de onda de la luz. La longitud de onda de los electrones era 100.000 veces menor, lo que permitía obtener imágenes de átomos individuales.    Ruska ya había obtenido imágenes con su microscopio electrónico en 1929, pero apenas eran mejores que la observación a simple vista.

Aunque no pudo encontrar trabajo, Ruska continuó su labor como becario postdoctoral. En 1933, había construido un nuevo microscopio que utilizaba bobinas magnéticas dobles como lentes por analogía con un microscopio óptico compuesto. Esta mejora permitía una resolución superior a la del microscopio óptico, un punto de venta fundamental. Los desarrolladores comerciales seguían sin estar satisfechos. Se preguntaban quién iba a utilizar el microscopio. El objetivo principal, los biólogos, lo necesitaban, pero el haz de electrones calentaba y destruía las muestras.

Cuándo se inventó el microscopio electrónico

Puede que los microscopios electrónicos no sean el invento más popular de nuestros tiempos, pero seguro que han influido en nuestras vidas de muchas maneras: teléfonos móviles, coches, medicina, ordenadores, dispositivos médicos. Todas las industrias, todos los negocios y casi todas las personas de hoy en día se han beneficiado de los conocimientos adquiridos gracias a la microscopía electrónica.

El microscopio óptico revolucionó sin duda el campo de la medicina cuando se inventó. Cuando no había forma de demostrar que la vida microscópica existía e interactuaba con nosotros como parte de nuestra vida cotidiana, los microscopios ópticos vinieron a arrojar nueva luz sobre nuestros conocimientos.

Mientras que un microscopio de luz tradicional sólo puede ampliar hasta x1.500 manteniendo la calidad visual, los microscopios electrónicos pueden alcanzar un aumento de x1.000.000. Esto es increíble, ya que nos ha permitido ver átomos individuales. Algo que no es posible con un microscopio tradicional.

Estos impresionantes niveles de aumento tienen que ver con los principios del microscopio y el uso de un haz concentrado de electrones para crear imágenes. Gracias a su potencia y versatilidad, los microscopios electrónicos se están utilizando como medio para comprender mejor nuestro mundo.