MEV- SLIDES 2

Prévia do material em texto

Microscopia Eletrônica de Varredura ( MEV)
Alunos : Bianca Alves, Ana Laura Dib, Daniel Cintra, Gabriele Lauriano, Giovana Campi.
Contexto histórico 
Em 1925, De Bloggie estabeleceu conceitos sobre o dualismo onda-partícula , que foram importantes para o desenvolvimento da microscopia eletrônica a partir da década de 1930.
A televisão e o radar também são os dois eventos que ocorreram na década de 30 e foram de grande influencia para o desenvolvimento do microscopia eletrônica no século XX.
Em 1938, Von Ardenne, físico alemão, construiu um microscópio eletrônico de varredura e transmissão.
Contexto histórico
O primeiro MEV para observação de amostras espessas foi construído em 1942 nos laboratórios da RCA em Princeton, Nova Jersey, por Zworykin e colaboradores.
Com o passar do tempo, os microscópios eletrônicos de varredura passaram por varias mudanças, hoje em dia são equipados com estrutura digital, que permite o armazenamento temporário da imagem para observação. 
Microscópio Eletrônico de Varredura 
Definição: 
Um microscópio é um instrumento óptico capaz de produzir imagens de alta ampliação, podendo chegar ate a 300.000x e de altíssima resolução também. As imagens fornecidas são de caráter virtual, pois o que e visualizado no monitor do aparelho e a transcodificação da energia emitida pelos elétrons.
Princípio de funcionamentos 
O princípio de um microscópio eletrônico de varredura ( MEV) consiste em utilizar um feixe de elétrons de pequeno diâmetro para explorar a superfície da amostra ponto a ponto, por linhas sucessivas e transmitir o sinal do detector a uma tela catódica, cuja varredura esta perfeitamente sincronizada com aquela do feixe incidente, através de um sistema de bobinas de deflexão, o feixe pode ser guiado de modo a varrer a superfície da amostra.
Componentes do MEV 
Coluna óptico-eletrônica
Canhão de elétrons
Sistema de lentes
Sistema de vácuo
Câmara da amostra
Detectores
Componentes do MEV
Coluna óptico-eletrônica
Nesta coluna encontra-se o canhão de elétrons, que gera os feixes de elétrons, as lentes que condensam e focam o feixe eletrônico, bobinas magnéticas de dupla deflexão que fazem  o feixe percorrer sobre toda a superfície da amostra. Toda esta coluna deve ser mantida a vácuo, para evitar e interação do feixe de elétrons com moléculas como água e oxigênio.
Canhão de elétrons
Canhão de elétrons é o responsável por emitir e acelerar o feixe de elétrons para que ao atingir a amostra esse feixe possa gerar um bom sinal. O modelo de canhão mais usado é formado por um filamento de tungstênio, que serve como cátodo, o cilindro de Wehnelt e o ânodo. O filamento de tungstênio é aquecido com a passagem de uma corrente elétrica com voltagem entre 200 V e 30.000V que superaquece o filamento, provocando o efeito termoiônico de emissão de elétrons, que é quando os elétrons absorvem energia térmica suficiente para superar a barreira de energia que os prendem ao material.
Componentes do MEV
Sistema de lentes
Fazem parte do sistema de lentes três condensadoras, sendo a última chamada de objetiva. As duas primeiras condensadoras atuam no sentido de concentrar o feixe eletrônico o máximo possível, enquanto que a objetiva atua no sentido de reduzir aberrações esféricas. Essas lentes eletromagnéticas consistem em um cilindro de ferro com um orifício central por onde passa o feixe de elétrons, no interior da bobina envolvendo o orifício existem várias bobinas de cobre que circulam uma forte corrente elétrica quando o MEV está em atividade, esta configuração cria um forte campo magnético no interior do canal, o qual é responsável pela demagnificação do feixe.
Sistema de vácuo
É muito importante que dentro do canal do coluna óptico-eletrônica e a câmara da amostra seja um ambiente a vácuo, pois se o feixe eletrônico entrar em contato com muitas moléculas como a de água, pode acontecer um grande aumento da agitação dessas moléculas (temperatura) devido a interação com o feixe eletrônico, o que pode acarretar danos à amostra e ao microscópio. Para se obter o vácuo necessário normalmente utiliza-se um conjunto de bombas mecânicas, uma para atingir o vácuo primário (10-3 Torr) e outra para o vácuo secundário (10-6 Torr).
Componentes do MEV 
Câmara da amostra
É o espaço onde se coloca a amostra, a pressão é de aproximadamente 10-6 Torr. Nesta câmara é possível deslocar a amostra nos três eixos (X, Y e Z) de modo que o feixe eletrônico possa percorrer toda a mostra, ponto a ponto, assim os elétrons refletidos como resultado da interação do feixe com amostra em diferentes pontos, acaba gerando sinais diferentes, os quais serão captados e analisados.
Detectores
São os responsáveis por captar os diferentes sinais dos elétrons após incidirem na amostra e serem refletidos, normalmente são polarizados positivamente para acelerar e atrair os elétrons, transmitindo sinais através do fotomultiplicador aos amplificadores de sinais e aos processadores. Os elétrons são atraídos para o interior do detector devido à voltagem positiva da grade localizada na frente do detector. Dentro do detector os elétrons são acelerados para um guia de luz de quartzo coberto com material cintilador. Esta aceleração resulta na emissão de fótons que percorrem o guia de luz até o fotomultiplicador que produzirá uma corrente de elétrons que será interpretado por um software que irá gerar a imagem.
Defeitos que podem ocorrer nas imagens :
Astigmatismo :aberração geométrica de um sistema óptico de tal modo que a imagem de um ponto é igual a dois pequenos segmentos de reta perpendiculares que se formam a distâncias diferentes do sistema.
Aberração esférica :um fenômeno da óptica geométrica em que os raios de luz incidentes próximos à borda das lentes são muito mais refratados do que os raios que incidem próximos ao eixo óptico e os raios de luz incidentes próximo das bordas dos espelhos são refletidos além do foco.
Aberração cromática : um fenômeno no qual os raios de luz de diferentes comprimentos de onda são transmitidos em pontos focais diferentes.
Imagens :
Referências : 
Dedadiv, Berenice Anina, “Microscopia eletrônica de varredura: aplicações e preparação de amostras: materiais poleméricos , metálicos e semicondutores ’’, Porto Alegre : EDIPUCRS, 2007
http://www.pucrs.br/edipucrs/online/microscopia.pdf
http://www.usp.br/nanobiodev/wp-content/uploads/MEV_Apostila.pdf