Aprendamos un poco sobre la microscopía electrónica de barrido (MEB) parte #2

Saludos cordiales a la comunidad científica de steemit, para hoy les traigo la continuación de mi anterior post donde seguiré explicando en manera de resumen en que consiste la microscopía.

Como todos sabemos son aquellas técnicas y métodos que se utilizan los científicos para obtener una imagen mayor de un objeto microscópico, es decir que no este en el rango de visión del ser humano. Es entonces donde el microscopio juega un papel fundamental. Pero al transcurrir de los años y debido a la necesidad de los científicos en sus investigaciones con la finalidad de profundizar más en sus estudios, se fueron creando equipos mucho mas sofisticados que fueron luego implementados en el microscopio para hacerlo mucho más moderno y potente, entre ellos el MEB.

En este artículo detallare un poco sobre un tipo de detector usado en el microscopio electrónico de barrido, Si deseas saber sobre el MEB puedes ingresar al siguiente link y leer el post antecesor a este. MEB

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Detector EDS

Es un dispositivo que se utiliza para caracterizar químicamente cualquier material. Este sistema de caracterización funciona como un equipo integrado al SEM, el EDS nos muestra un análisis de mayor profundidad del material porque nos da información que a primera vista no podemos obtener acerca de la composición química de las partículas que se encuentran en un material, esto sucede como consecuencia de la interacción de un haz de electrones al material, que posteriormente generan rayos X y estos son detectados por el EDS.

^{Esquema del MEB Imagen modificada por @carloserp-2000 bajo licencia Creative Commons-autor:Steff, modificado por Usuario: ARTE}

El espectro que origina esta emisión sirve para identificar la composición de las fases elementales dentro del material.

Este a su vez, se debe incluir un paquete de software para poder realizar el análisis correspondiente de la muestra de cualquier material, dicho análisis es sumamente sencillo como la toma de imágenes "Bueno eso creo yo jejeje", por el simple hecho que no necesitamos alternar diferentes paquetes computacionales externos o entre equipos.

^{Camara del MEB Imagen bajo licencia Creative Commons-autor: Olaboy}

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Preparación.

Antes de realizar el barrido de la muestra debemos tomar en cuenta algunas consideraciones no menos importantes como pro ejemplo, la preparación de la muestra antes de colocarla en el portador de la misma.

Tambien se debe tener ciertas consideraciones antes de la preparación de la muestra:

• En primer lugar debemos saber con precisión que se desea observar o que queremos encontrar durante el barrido de la muestra.

• La técnica que queremos utilizar para el barrido ya sea: por electrones secundarios, electrones retrodispersados y por supuesto la técnica en cuestión en este post que vendría siendo espectroscopia dispersiva de rayos X. (cabe destacar que en el post anterior explique un breve resumen de las dos primeras técnicas o detectores del MEB).

• Modo de empleo: alto vació o bajo vació.

• Tipo de muestra que se desea caracterizar, inorgánica, orgánica, vegetal o animal.

• Importante también el estado de conservación de la muestra: agua, masa o bien sea polvo.

• Y por ultimo las propiedades que deba tener la muestra: conductora, no conductora, temperatura, sensibilidad, entre otras.

Todos estos puntos que acabo de resaltar son muy importante ya que no todos los materiales se analizan de de igual forma, debemos tener en cuenta estas consideraciones para que los resultados del barrido sean satisfactorios.

^{Esquema del montaje de la muestra en el MEB}

Ahora bien en este caso si deseamos caracterizar un material semicondcutor, debemos tener muestras secas y conductoras, que sean de un material solido. Posteriormento debemos realizar un proceso de secado de forma muy delicada siempre preservando al máximo la estructura del material con una ausencia en su totalidad de cualquier tipo de liquido. Debe estar totalmente limpia, libre de cualquier otro agente externo que cause algún efecto no deseable al hora de la medida. Finalmente debemos recubrir toda la muestra con un material conductor y pegado al portamuestra.

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Principios del funcionamiento

Una vez que las muestras se han colocado en el portamuestras del MEB, con el fin de detectar la señal emitida, este sistema es utilizado por un detector de silicio y litio en estado sólido, captura la señal de los rayos X bombardeados por el tubo MEB, para posteriormente enviar una señal a un amplificador y esto convierte dicha señal y envía toda la información que se recopila por medio de un software que determina las concentraciones correspondientes del material, registra los datos como intensidad y espectros de energía de emisión, también da como resultado una lista de cada elemento analizados durante el barrido con cada porcentaje de concentración química, peso atómico y estructura examinada.

^{Funcionamiento del MEB}

Finalmente luego de realizar el barrido de la muestra, tendríamos una serie de picos con la concentración de cada elemento del material barrido por la técnica EDS, el análisis cualitativo en este caso proporciona elementos como sodio, magnesio, aluminio, cloro, fósforo, cada uno está representado por un pico característico que refleja su intensidad, a mayor intensidad significa mayor concentración y energía en KeV como se muestra en la siguiente imagen.

^{Espectro de emisión EDS}

Este detector tiene infinidad de aplicaciones en diversas áreas científicas como en la química y física, para determinar fases de soluciones, materiales, compuestos. Tambien en la caracterización morfológica y concentración química de materiales.

En la biología, observación de diversas células y pequeños organismos como plantas, estructura de de tejidos de animales y vegetales, entre muchas más.

Geología, en la observación y composición de los suelos, estudios morfológicos de la minerologia y metalurgia.

Entre muchas áreas más...

Ventajas y Desventajas

Alta resolución y muestra imágenes detalladas. Permite estudios de morfología 100% eficaces, al igual que de concentración química de materiales. Favorece al estudios de enfermedades ya que se puede visualizar en alta resoluciones bacterias y microorganismos.

Pero no todo es color de rosa cuando hablamos de este tipo de equipos ya que altamente costoso y difícil de adquirir, su manejo es bastante complicado, a pesar de que la técnica como la he descrito se lee muy sencilla, se necesita un personal muy capacitado para el manejo del MEB debido a que es muy delicado y puede dañarse fácilmente por mal manejo. Otro detalle importante es que este equipo al realizar el barrido destruye las muestras, como otros equipo no sirve para su reutilización.

Buenos amigos y este es todo por hoy en próximos post seguiré hablando un poco más de este interesante mundo de la microcopia, espero os haya gustado mi escrito...Feliz fin de semana!!