Microscopía electrónica. Metrología óptica 2D y 3D.

TOMOGRAFIA TEM de un COVID-19 Se puede lograr una tomografía electrónica grabando imágenes en una serie de proyecciones diferentes del espécimen y luego recombinar estas imágenes matemáticamente para formar una representación tridimensional de la muestra.

MICROSCOPIOS TEM

La microscopía electrónica de transmisión (TEM) es una técnica para obtener imágenes de alta resolución de muestras delgadas.

Un rayo de electrones de alta energía atraviesa la muestra y luego se enfoca para formar una imagen. Cuando las muestras son de un espesor menor de una micra podemos utilizar un microscopio electrónico de transmisión o TEM para imagen pero si queremos hacer difracción de electrones el espesor debe ser menor de 100 nm.

La resolución del TEM es mayor que la del microscopio electrónico de barrido y normalmente es del orden de 0,2 nm, esta resolución nos permite estudiar por ejemplo los virus.

La longitud de onda del electrón está relacionada con el voltaje de aceleración de forma que excluyendo el resto de parámetros (ej volumen de interacción de los e-) la resolución de un microscopio electrónico será mayor a mayor voltaje de aceleración. Los SEM alcanzan los 30 kV, mientras que tenemos TEM de 120 kV, 200 kV y 400 kV. Los voltajes de aceleración más altos dan una resolución más alta, pero menos contraste. Los TEM nos permiten alcanzar las mayores resoluciones y nos permiten ver las configuraciones atómicas de las nanoestructuras.

Señales del TEM

Campo claro: las regiones más gruesas de la muestra, o regiones con un número atómico más alto aparecerán oscuras, mientras que las regiones sin muestra en la trayectoria del haz aparecerán brillantes: Morfología.

Contraste de difracción: Debido a que los electrones tienen propiedades ondulatorias, pueden difractarse mediante muestras cristalinas. Los patrones de difracción resultantes dan información sobre la estructura cristalina del espécimen. El contraste se forma por los electrones incidentes dispersados por los núcleos de forma elástica. La imagen obtenida proporciona información sobre la orientación,disposición de atomos y las fases presentes en el área examinada.

Cristalografía:

El contraste de difracción en el TEM nos da información de:

1) Las fases y tipos de estructura cristalina.

2) Simetría cristalina y grupo espacial.

3) Relaciones de orientación entre fases.

4) Determinar direcciones de crecimiento, coherencia de interfaz.

5) Identificación de defectos, es decir, hermanamiento, SF, dislocaciones, 6) Comportamiento de ordenamiento de estructuras cristalinas y preferencias de ocupación del sitio…

Señal Electron Energy Loss: el contraste se forma por dispersión inelástica de los electrones incidentes. Proporcionan información composicional y del estado los enlaces atómicos. Estado químico REDOX.