Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM) 2

8/2/2019 Microscopia Electrnica de Transmisin (TEM) 2

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEALTAMIRA

Microscopia Electrnica de Transmisin(TEM)

Hernndez Garca Ivan

Mendieta Echazarreta Edgar

Reyes Garca Heber

Romn Hernndez Juan de Dios


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Microscopia Electrnica deTransmisin (TEM)


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Historia

El primer microscopio electrnicode transmisin fue desarrolladoentre 1931 y 1933 por Ernst Ruska ysus colaboradores. La ptica bsicade ese primer microscopio

electrnico se mantiene hastanuestros das; los cambios en losmicroscopios modernos consistenen adicionar ms lentes paraincrementar el mbito de aumentosy darle mayor versatilidad. Elprimer microscopio electrnico detransmisin comercial loconstruy Siemens en 1939.


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Qu es la TEM?

Es un microscopio que utiliza un haz de electrones paravisualizar un objeto, debido a que la potenciaamplificadora de un microscopio ptico est limitada

por la longitud de onda de la luz visible. Locaracterstico de este microscopio es el uso de unamuestra ultra fina y que la imagen se obtenga de loselectrones que atraviesan la muestra.


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Cules son sus aplicaciones?

Observacin de tomos individuales.

Interfaces en semiconductores, caracterizacin de la

estructura atmica de aleaciones, estudios de ataquequmico.

Defectos en cristales.

Estudio de polmeros

Morfologa, redes cristalinas, distribucin de tamao

de poro, etc.


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TEM de alta resolucin mostrando

una interface entre un ndulo

cristalino (Q-glass) y Al.

Diagrama de difraccin de un

cuasicristal de Aluminio.


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Determinacin de la morfologa: forma dimensiones y

posicin de micro-cristales o partculas observadas en lamuestra.

Determinacin de la cristalografa: posicin de los planoscristalinos, estudio de los defectos, etc.

Determinacin de la composicin: composicin qumica

de fases o mezcla de fases.


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Diagrama de difraccin de un cuasicristal.


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a) Micro-estructura de una

aleacin de Al9Fe7Si2despus de un derretimientode rayo de electronessuperficial a una velocidad

de escaneo de 50cm/seg.

b)Campo obscuro de unndulo y la fase cristalina

obtenida posicionando unaapertura SAD en el anillodifusor mas fuerte en c)


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Partes de un TEM

Las partes principales de un microscopio electrnico detransmisin son:

Can de electrones, que emite los electrones quechocan o atraviesan el espcimen (dependiendo quetipo de microscopio electrnico es), creando unaimagen aumentada.

Lentes magnticas para crear campos que dirigen yenfocan el haz de electrones, ya que las lentesconvencionales utilizadas en los microscopios pticos

no funcionan con los electrones.


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Placa fotogrfica o pantalla fluorescente que se colocadetrs del objeto a visualizar para registrar la imagenaumentada.

Sistema de registro que muestra la imagen queproducen los electrones, que suele seruna computadora.


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Cmo funciona?

Un TEM dirige el haz de electroneshacia el objeto que se deseaaumentar.

Una parte de los electrones rebotano son absorbidos por el objeto yotros lo atraviesan formando una

imagen aumentada delespcimen.


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Para que los electrones puedan ser acelerados hastala velocidad prefijada, debe trabajarse en condicionesde alto vaco ( a torr; 1 torr = 1 mm de mercurioa 0C). El sistema central del microscopio electrnicoincluyendo la pantalla fluorescente y el equipofotogrfico, lo constituye un tubo hueco.


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El equipo elctrico que suministra la corriente necesariase haya generalmente situado a una cierta distanciapara evitar la interferencia de los campos magnticosdispersados. La mayora de los microscopios estn

equipados con dispositivos de seguridad que nopermiten conectar el filamento de alto voltaje hastaque no se ha conseguido el vaco apropiado.


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Las lentes magnticas del microscopio electrnico estnformadas por imanes en forma de herradura. El imnpuede ser permanente o de tipo electromagntico.Variando la potencia de la corriente a la lente seconsigue el efecto de variar la distancia focal de la

lente continuamente, lo cual es muy similar al sistemade "zoom" . Sin embargo, normalmente sepreselecciona la corriente deseada. Se pueden ajustarlos voltajes de aceleracin en una gama que incluye 40,

60, 80 y 100 Kv, etc. Ajustando Kv a un nivel inferior, seconsigue aumentar el contraste.


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Informacin que Suministra

Imgenes directas de laestructura de secciones muydelgadas de material (100

200 ).

Diagramas de difraccin

orientados de electrones.

Imgenes de alta resolucin de un xido

mixto de uranio y lantano con sus

correspondientes diagramas de difraccin


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Difraccin de electrones en un cristal de oro.


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Partculas de Platino a 500,000 aumentos.


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Microscopia de Ultra-alta Resolucin

a) Imagen de alta resolucin de un cristal de fasesuperconductora, TmBa2Cu3O7 y realizada con el hazde electrones incidente paralelo al eje b de la

estructura. b) Diagrama de difraccin correspondiente a la imagen

anterior.

c) Imagen estructural de dicho cristal (las manchas

blancas corresponden a tomos de bario, Tulio ycobre).


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Caractersticas de la muestra y porta-muestra

Debe ser transparente a los electrones (espesor entre10 y 500 nm).

Muestra sobre rejilla o anillo circular perpendicular aleje ptico del microscopio y cerca del foco de la lente

objetivo. Las partculas pequeas, microorganismos, virus y

macromolculas necesitan una pelcula que acte desoporte.

La muestra puede desplazarse lateralmente 1mm.

La muestra se puede girar 360.

La muestra se puede inclinar 60.

Algunos porta-muestras se pueden calentar


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Preparacin de muestras materiales

compactas para el TEM

Para este tipo de muestras se sigue un proceso deadelgazamiento en el que es necesario la utilizacin devarios aparatos. En primer lugar el usuario ha deaportar una muestra que no supere las 200 m. degrosor.


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A continuacin, el primer paso es cortar un disco de 3mm. de dimetro con el Ultrasonic Disk Cutter pues

este es el tamao de la muestra que se puedeintroducir en el TEM.




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El siguiente paso es excavar el disco por ambas caras

hasta obtener una zona central de unas 20 m. con elDimpling Grinder.




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Una vez conseguido, se introduce este disco en el IonMilling para que sea atacado por ambos lados consendos haces de iones de argn hasta que estosrealizan un pequeo orificio central, alrededor del cualqueda una zona suficientemente delgada.




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Ventajas y Desventajas de TEM Los elevados costos de los equipos y la debida adecuacin de

una infraestructura para el buen funcionamiento hacen que estatcnica, se convierten en acceso de investigadores privilegiados.Si embargo, es comn contratar estos servicios por horas o porfotografas requeridas.

Los costos de reactivos tambin dan un factor decisivo para laeleccin de esta tcnica. Aun cuando este proceso deinvestigacin sea costoso, proporciona resultados muy precisosde amplia resolucin y magnificacin.

La tcnica de preparacin de las muestras cumple conprotocolos establecidos, pero son vulnerables y variados al tipode investigacin que se realice, contando ms con la experiencia

del investigador.


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La complejidad de los equipos, lo hacen susceptibles ala de calibracin. Nuevamente encontrar lascondiciones ptimas requiere de un proceso tedioso yprolongado.

La manipulacin de reactivos se torna peligroso por laelevada condicin toxica de los mismos.

Las imgenes obtenidas son monocromticas y planas

siendo necesario, en algunos casos, un tratamientoposterior mediante anlisis de imgenes con unsoftware especializado.


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Gracias!

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