Básico

Hola, soy Ramón, el
electrón. Voy a contaros
cual es mi trabajo en un
microscopio electrónico.
Vivo en este átomo,
con mis otros hermanos
electrones
El filamento "corona" la columna
del microscopio electrónico
W
Este átomo, junto a otros millones
de átomos, forman este filamento
de Tungsteno (W)
-
+
Cuando nos aplican un voltaje en los
extremos del filamento, sentimos una
irrefrenable necesidad de saltar velozmente
de un átomo a otro.
Con tanto ejercicio, nos acaloramos,
el filamento se vuelve incandescente
y mis hermanos y yo salimos a la
superficie, formando una especie
de "nube electrónica" que lo
envuelve.
Como buen electrón que soy, tengo carga negativa.
Eso nos hace reaccionar de esta forma ante los
campos eléctricos:
Las cargas positivas
nos atraen...
y las negativas nos
hacen salir pitando
+
Y así es como nos
convertimos en un
haz de electrones
20.000
a
400.000
voltios
-
+
+
ÁNODO
+
-
-
Los electrones se atraen con un gran voltaje
positivo, no sin antes "meterlos en cintura"
con un potencial negativo (cilindro wehnelt)
que limita el número de electrones que pasan,
para controlar la intensidad del haz. El alto
voltaje aplicado al ánodo los dispara como
un tirachinas a gran velocidad, hacia abajo
por la columna. A esta parte del microscopio
se le llama "cañón de electrones".
WEHNELT
V
Cuanto mayor es el voltaje de
extracción del ánodo, más
rápido volamos
Haz electrónico
Ahora hay que dirigir o "enfocar"el
haz electrónico, de manera análoga
a como modificamos la trayectoria
de la luz en un microscopio óptico
+
-
Para modificar la trayectoria de los electrones se utilizan
unas lentes electromagnéticas cilíndricas, que llevan por
dentro un bobinado de cobre. Al ser recorridas por una
corriente eléctrica se crea un campo electromagnético que
obliga a los electrones que entran a gran velocidad a girar
hacia el centro de la lente, como un sacacorchos.
Variando la corriente controlamos
el grado de convergencia de
los electrones, es decir,
la distancia focal de la lente.
Para que el haz de electrones viaje por la columna
sin interrupciones, se provoca un alto vacío en el
interior, ya que las moleculas gaseosas del aire
dispersarían los electrones igual que el humo
dispersa la luz.
Para despejarnos el camino de
moléculas de aire se utilizan tres
bombas en cascada: primero una
rotatoria, después una difusora y
por último una iónica
Según el modelo de microscopio, el vacío
necesario puede ir desde 10-3 a 10-7 Pa,
es decir, una presión equivalente de
0.000000000001 atmósferas.
Una vez que el haz electrónico ha sido afinado por
las lentes, encuentra en su camino la muestra que
se va a observar, que es lo suficientemente fina para
ser atravesada por un número significativo de
nosotros, los electrones.
Cañón de
electrones
Lente
Condensadora
0,0001 mm
Muestra
Lente
Objetivo
En este punto podemos asimilar el mecanismo
Imagen
aumentada
de formación de la imagen en pantalla con el de
un proyector de diapositivas. El haz de electrones
sería la luz, y la muestra sería la diapositiva. En
función de la potencia suministrada a la lente
proyectora, se obtendrá una imagen aumentada
de la muestra en la pantalla o en un captador digital.
Lente
Proyectora
Pantalla fluorescente
Cuando trabajamos en el microscopio
electrónico de barrido no atravesamos la muestra,
que es más gruesa, sino que chocamos contra
ella y arrancamos otros electrones de sus
átomos más externos
HAZ
ELECTRÓNICO
ELECTRONES
SECUNDARIOS
DETECTOR
SEÑAL
+
-
MUESTRA
Los electrones secundarios arrancados de la muestra
por el haz de electrones son atraidos por un detector
polarizado con un potencial positivo y convertidos en
una señal eléctrica.
Para formar la imagen el haz de electrones
se convierte en un "pincel electrónico", que
recorre la muestra línea a línea en toda la
superficie que se va a observar
HAZ ELECTRÓNICO
BOBINAS
DEFLECTORAS
SINCRO
DETECTOR
MUESTRA
Las bobinas deflectoras que desvían el haz están sincronizadas con el detector de
electrones secundarios para formar en una pantalla de vídeo y en tiempo real una
imagen que representará fielmente la superficie de la muestra, ya que la intensidad
de la señal captada por el detector es proporcional al relieve topográfico de la misma.
Y eso es todo por hoy, amigos. Espero haber
aclarado vuestras dudas, pero si teneis alguna
pregunta, no dudeis en escribirla a la siguiente
dirección: [email protected]
¡Hasta la vista!
(C) 2009 Adolfo Martínez Orellana