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 - - - WEHNELT 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". ÁNODO Cuanto mayor es el voltaje de extracción del ánodo, más rápido volamos V 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 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. Imagen aumentada Pantalla fluorescente Lente Proyectora
- 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: amartinezo@uma.es Hasta la vista! (C) 2009 Adolfo Martínez Orellana