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Microscopía electrónica de barrido (SEM), ¿para qué sirve?

¿Sabes qué es la microscopía electrónica y qué es capaz de analizar? ¡El equipo de materiales de ATRIA te lo explica en este post!

Muchos de los defectos que ocurren en los materiales son difíciles de explicar y definir sus causas puede ser una tarea muy compleja. Sin embargo, hoy en día están al alcance de la mano los grandes avances en la tecnología de análisis microscópico, que nos pueden proporcionar información clave para encontrar la explicación del origen del fallo . 

¿Qué es la microscopía electrónica de barrido o SEM ?

La microscopía electrónica se basa en la emisión de un haz de electrones de barrido sobre la muestra, que interactúan con ella produciendo diferentes tipos de señales que son recogidas por los detectores. Finalmente, la información obtenida en los detectores se transforma para dar lugar a una imagen de alta definición , con una resolución de 0,4 a 20 nanómetros. En conclusión, obtenemos una imagen de alta resolución de la topografía superficial de nuestra muestra.

Con él podemos estudiar diferentes tipos de materiales (abajo puedes ver que su preparación no es igual en todos los casos):

¿Cómo funciona la microscopía electrónica de barrido (SEM)?

Los microscopios electrónicos de barrido (SEM) tienen un filamento que genera un haz de electrones que impactan en la muestra. Estos electrones interactúan con la muestra que se está estudiando y devuelven diferentes señales que son interpretadas por diferentes detectores. Con esta información podemos obtener información superficial de:

La interacción del haz de electrones con la superficie de la muestra tiene forma de 'pera' como se puede ver en la imagen de abajo. La penetración dependerá de los kV a los que trabajemos, un estándar es una penetración de 1-5 micras.

Interacción del haz de electrones con la muestra, modelo 'pera'

 

Detectores en un microscopio electrónico de barrido (SEM)

Los detectores más comunes son los siguientes:

Izquierda. SE Detector; Derecha. Detector de EEB

EDX con microscopio FEI 

Tipos de microscopía electrónica de barrido según fuente

Es posible que hayas visto términos como SEM, FE-SEM o FIB-SEM, ¿conoces sus diferencias? ¡Adelante!:

Imagen Dual Beam en la que se realizó un corte iónico

Tipos de microscopía electrónica de barrido según vacío

Según el tipo de vacío existen varios tipos de SEM:

Diferencias entre un microscopio óptico (OM) y un microscopio electrónico de barrido (SEM)

Te contamos las principales diferencias entre un microscopio óptico y un microscopio electrónico de barrido:

Izquierda Imagen con microscopio óptico; Imagen SEM derecha con microscopio Nanoimages.

Ventajas de la microscopía electrónica frente a otras técnicas de caracterización

La microscopía electrónica es una técnica muy útil en la caracterización de materiales ya que muy poca cantidad de muestra es necesario y es un no destructivo técnica (siempre y cuando no sea necesario cortar la muestra para que quepa en el portaobjetos o la capa), es decir, la muestra no se daña y se puede recuperar. El único requisito que implica el uso de esta tecnología es que la muestra sea conductora, ya que la obtención de la imagen es producto de la interacción de los electrones emitidos por el equipo y la muestra. Si nuestra muestra no es conductora, no hay problema, como ya hemos visto, ya que pueden utilizar metalizadores de muestra que depositan una capa de unos pocos nanómetros de un elemento conductor mediante deposición física de vapor, permitiendo así la obtención de Composición y barrido de electrones. imágenes de microscopía a través de EDX. Las imágenes obtenidas tienen una alta resolución.

Tanto la parte puramente de imagen como su detector EDX son técnicas no destructivas y de respuesta rápida, por lo que se consideran potentes herramientas en la caracterización de todo tipo de materiales, ya que permiten conocer qué tipo de superficie topología nuestra muestra tiene sus defectos y su composición con la obtención de una sola imagen.

Microperforaciones fabricadas por láser y observadas por FESEM

 

Aplicaciones de microscopía electrónica de barrido SEM

En ATRIA, la microscopía electrónica es una herramienta ampliamente utilizada y conocida. Este tipo de técnicas se utilizan en diferentes sectores como automoción, construcción, bienes de consumo, retail, defensa, odontología o packaging, entre otros.

La microscopía electrónica se puede utilizar para aplicaciones tan variada como:

Imagen SEM en la que podemos ver la contaminación superficial como puntos más brillantes que no deberían aparecer por lo que hay una mala adherencia de la pintura

¿Necesita analizar la microestructura de la superficie de su producto? ¿Te gustaría investigar aquellos productos que resultan defectuosos? ¿Un defecto aparece de forma continua y le gustaría saber a qué se debe? Cuéntanoslo en nuestras redes, escríbenos a info@atriainnovation.com o complete nuestro  formulario de contacto.

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