Interacción del haz de electrones con la muestra
Un microscopio electrónico es un microscopio que utiliza un haz de electrones acelerados como fuente de iluminación. Como la longitud de onda de un electrón puede ser hasta 100.000 veces más corta que la de los fotones de luz visible, los microscopios electrónicos tienen un poder de resolución mayor que los microscopios ópticos y pueden revelar la estructura de objetos más pequeños.
Los microscopios electrónicos se utilizan para investigar la ultraestructura de una amplia variedad de especímenes biológicos e inorgánicos, incluyendo microorganismos, células, moléculas grandes, muestras de biopsia, metales y cristales. A nivel industrial, los microscopios electrónicos se utilizan a menudo para el control de calidad y el análisis de fallos.
Cuando el haz de electrones interactúa con la muestra, pierde energía por diversos mecanismos. La energía perdida se convierte en formas alternativas como calor, emisión de electrones secundarios de baja energía y electrones retrodispersados de alta energía, emisión de luz (catodoluminiscencia) o emisiones de rayos X, todas las cuales proporcionan señales que transportan información sobre las propiedades de la superficie de la muestra, como su topografía y composición. La imagen mostrada por un SEM mapea la intensidad variable de cualquiera de estas señales en la imagen en una posición correspondiente a la posición del haz en la muestra cuando se generó la señal.
Los microscopios electrónicos son caros de construir y mantener, pero los costes de capital y de funcionamiento de los sistemas de microscopios ópticos confocales se solapan ahora con los de los microscopios electrónicos básicos. Las muestras deben verse principalmente en el vacío, ya que las moléculas que forman el aire dispersarían los electrones.
Los microscopios electrónicos de barrido que operan en modo convencional de alto vacío suelen proyectar muestras conductoras de imagen; Por lo tanto, los materiales no conductores requieren recubrimiento conductor (aleación de oro/paladio, carbono, osmio, etc.). El modo de bajo voltaje de los microscopios permite la observación de muestras no conductoras sin recubrimiento.
Los materiales no conductores también pueden ser visualizados mediante un microscopio electrónico de barrido de presión variable (o ambiental). Pequeños ejemplares estables como nanotubos de carbono, frústulas de diatomeas y pequeños cristales minerales (fibras de amianto, por ejemplo) no requieren tratamiento especial antes de ser examinados en microscopio electrónico. Las muestras de materiales hidratados, incluyendo casi todas las muestras biológicas, deben prepararse de diversas maneras para estabilizarlos, reducir su grosor (seccionamiento ultrafino) y aumentar su contraste óptico electrónico (tinción).
