Microscopio electrónico de barrido MERLIN de Carl Zeiss

 Este video de Carl Zeiss muestra el sistema AFM. Este sistema, esta listo en cuestión de minutos para brindar la resolución topográfica de la superficie atómica en 3D. Gracias a las técnicas AFM, estos datos ya están calibrados a escala atómica, lo que abre la siguiente dimensión de resolución a los usuarios de microscopios electrónicos de barrido.

DIFERENCIAS ENTRE TEM, SEM Y FE-SEM

 Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM) y Field Emission Scanning Electron Spectroscopy (FE-SEM) son tres variantes de microscopía electrónica. La microscopía electrónica es una herramienta con muchas aplicaciones en varios campos de estudio gracias a una resolución mucho mayor de las imágenes obtenidas. 

https://www.technologynetworks.com/analysis/articles/sem-vs-tem-331262 

En este primer link encontramos una comparativa de las técnicas SEM y TEM, así como las ventajas e inconvenientes de una y la otra. 

La principal diferencia entre ellas es la forma en la que se produce la imagen de la muestra. En TEM, los electrones pasan a través de la muestra, lo que permite la observación de la estructura interna de la misma. En cambio, en SEM, los electrones rebotan en la superficie de la muestra, lo que permite la observación de la topografía de la superficie. 

Además, TEM se utiliza principalmente para muestras delgadas, como podrían ser secciones transversales de células o materiales, mientras que SEM es adecuado para muestras más gruesas y puede proporcionar imágenes tridimensionales de la superficie de la muestra.  

https://www.upv.es/entidades/SME/info/859071normalc.html#:~:text=La%20mayor%20diferencia%20entre%20un,el%20sistema%20generaci%C3%B3n%20de%20electrones.

En este segundo link, podemos ver una explicación de la diferencia entre SEM y FE-SEM y una resumen del fundamento de la última. 

La principal diferencia entre ellas es la fuente de electrones que se utiliza para escanear la muestra. En la Microscopía Electrónica de Barrido convencional, la fuente de electrones es un filamento caliente, mientras que en la Microscopía Electrónica de Barrido de Emisión de Campo se utiliza una fuente de electrones de emisión de campo, que es capaz de producir electrones con mayor energía para obtener una mayor resolución de las imágenes. 

Difractómetro de rayos X: ejemplo y aplicaciones; Diferentes tipos de microscopios electrónicos.

Difractómetro de rayos X de sobremesa D8 ENDEAVOR de Bruker: este equipo se utiliza para determinar la estructura cristalina de materiales para aplicaciones en polvo, y está diseñado para su uso en laboratorios de investigación y desarrollo, para una operación extremadamente simple, una alta velocidad de medición con los límites de detección más bajos y una rápida entrega de la muestra.  

 

Características:

-       Optimización dinámica del haz.

-       No es necesaria la reconfiguración del instrumento por parte del operador.

-       Detector LYNXEYE XE-T.

-       Máxima calidad de datos y mínimos límites de cuantificación.

-       Manejo intuitivo con pantalla táctil.

-       Bajos costes de funcionamiento gracias al ahorro de energía y sin necesidad de agua de refrigeración.

-   Se utiliza comúnmente en la investigación de materiales para la industria farmacéutica, electrónica, química y de materiales.

 

El D8 ENDEAVOR es un instrumento compacto que utiliza un tubo de rayos X de alta potencia para producir un haz de rayos X monocromático. La muestra se coloca en una posición fija y se dirige el haz de rayos X hacia ella. Los átomos de la muestra difractan los rayos X, produciendo un patrón de difracción en una pantalla detectora.

Es capaz de analizar una amplia gama de materiales, desde metales y cerámicas hasta compuestos orgánicos e inorgánicos.

 

La aplicación del difractómetro de rayos X de sobremesa D8 ENDEAVOR es muy amplia. 

Por ejemplo, se puede utilizar para la identificación de fases cristalinas en muestras de polvo, la determinación de estructuras cristalinas de proteínas y compuestos orgánicos, y la medición de tensiones residuales en materiales metálicos. También se utiliza para analizar la pureza y la calidad de los productos farmacéuticos, y para determinar la composición y la estructura de los materiales semiconductores.

 

PREGUNTA 2:

 

FESEM, SEM y TEM son diferentes tipos de microscopios electrónicos que utilizan haces de electrones para producir imágenes de alta resolución de muestras en una escala nanométrica. A continuación, se describen las principales diferencias entre ellos:

 

·   FESEM (microscopio electrónico de barrido de emisión de campo): Este tipo de microscopio utiliza una fuente de electrones para producir imágenes de alta resolución de la muestra. El haz de electrones se enfoca sobre la superficie de la muestra, lo que permite la visualización de detalles finos. Además, el FESEM puede generar imágenes en 3D y proporciona una mejor resolución espacial que el SEM convencional.

 

·    SEM (microscopio electrónico de barrido): A diferencia del FESEM, el haz de electrones se enfoca en la muestra para generar una imagen de alta resolución. La muestra se escanea con un haz de electrones, que interactúa con los átomos de la muestra y produce una señal que se recoge y procesa para generar una imagen. El SEM es útil para la observación de superficies tridimensionales.

 

·        TEM (microscopio electrónico de transmisión): Este tipo de microscopio se utiliza para visualizar la estructura interna de la muestra. Los electrones pasan a través de la muestra y se proyectan en una pantalla para crear una imagen. El TEM proporciona una resolución espacial muy alta, pero sólo permite la visualización de secciones ultrafinas de la muestra. El TEM es ideal para estudiar la estructura de materiales como las aleaciones metálicas, las cerámicas y los materiales biológicos.

Ejemplo de aplicación del TELE-LIBS

 Debido a la capacidad del LIBS de hacer análisis de una muestra sin necesidad de destruirla, esta técnica se puede utilizar en estudios arqueológicos. Tanto para piezas que no queremos arriesgarnos a dañar (como sería una obra de arte), como para aquellas piezas que dado su tamaño o su posición no podemos mover del sitio donde se encuentran (como una estatua, una construcción arqueológica o pinturas en las rocas). Usando medidas remotas y, en los casos necesarios, equipos portátiles, podemos analizar este tipo de muestras valiosas sin necesidad de romperlas.

El LIBS se utiliza no solo para determinar concentraciones de diversos elementos en un gran abanico de materiales y objetos, sino que puede utilizarse para restaurar obras de arte. El láser puede ayudarnos a analizar qué compuestos componen los pigmentos, lo que puede ayudar a su restauración y a la verificación de su origen o valor.

Además, puede usarse combinado con otras técnicas para añadir el potencial que tengan ambas técnicas, como es el caso de la espectroscopía Raman o de la fluorescencia de rayos X.

Jean-Noël Mputu Janyinda, Arthur Kaniki Tshamala, Jean-Marc Baele; LIBS Technology and its Application: Overview of the Different Research Areas.

https://www.researchgate.net/publication/342562272_LIBS_Technology_and_its_Application_Overview_of_the_Different_Research_Areas

Ejemplos de aplicaciones de LIBS-Imaging

Gracias a la alta velocidad de escaneo no hay ninguna restricción en el tamaño de la muestra por lo que grandes superficies pueden ser fácilmente analizadas. Esto es especialmente útil para muestras geológicas y más concretamente para la caracterización de espeleotemas (estalactitas, estalagmitas o columnas). 

Esto es debido a que los proxies climáticos como Mg, Sr o Ba pueden ser recuperados pudiendo indicar los cambios en el clima o en la condiciones ambientales que tuvieron lugar durante los periodos de crecimiento y proporcionar así información sobre los cambios de temperatura, precipitación y vegetación de los últimos cientos de miles de años. 

Además, LIBS-Imaging se puede aplicar en tejidos biológicos blandos concretamente se ha empleado para ver la bio-distribución de nanopartículas en un riñón de ratón antes de su administración a animales. También se ha utilizado para estudiar fenómenos biológicos como la angiogénesis, la cicatrización de heridas y la distribución de medicamentos.

En general, esta técnica ha demostrado un gran potencial como herramienta para la investigación biológica y biomédica, proporcionando información elemental con alta resolución espacial sin necesidad de una preparación de muestra extensa.

Vincent Motto-Ros, V Gardette, L Sancey, M Leprince, D Genty, et al.. LIBS-Based Imaging: Recent Advances and Future Directions. Spectroscopy, 2020, 35, pp.34-40. ffhal-02998713f 

Este es el artículo del que he recopilado la información. Podéis acceder haciendo click aquí.

ICCD: Intensified Charge-Coupled Device

Usando este enlace se puede acceder a Photonics marketplace: https://www.photonics.com/Buyers_Guide/Intensified_CCD_Cameras_ICCD/ca13658

Al entrar veréis un pequeño resumen del funcionamiento de un ICCD y las distintas casas comerciales en las que estos dispositivos se encuentran disponibles. Además, de cada casa comercial encontraréis su correspondiente página web que os permitirá ver los distintos modelos que se encuentran a la venta y sus características concretas. 

 Bienvenido a nuestro blog: MÉTODOS ANALÍTICOS DE RESPUESTA RÁPIDA.

https://personal.unizar.es/anzano/?page_id=1871