Diferencia entre el microscopio electrónico de escaneo y el microscopio electrónico de transmisión

Los microscopios ligeros tuvieron varios inconvenientes, lo que condujo a la invención del microscopio electrónico. La difracción de fotones fue la base de microscopios de luz. El concepto del microscopio electrónico nació cuando se descubrió que también es posible lograr la difracción utilizando electrones. La longitud de onda de los electrones es significativamente menor que la de los fotones porque los electrones tienen una masa significativamente mayor que los protones. Como resultado, los electrones se difractan menos que los fotones. Un microscopio electrónico utiliza este principio para que pueda producir imágenes más nítidas que se pueden magnificar mucho más que un microscopio óptico. Hay dos tipos de microscopios electrónicos más utilizados: microscopios electrónicos de barrido ( SEM ) y microscopios electrónicos de transmisión ( TEM ).

Microscopio electrónico de barrido versus microscopio electrónico de transmisión

La principal diferencia entre el microscopio electrónico de escaneo y el microscopio electrónico de transmisión es que los microscopios electrónicos de barrido producen imágenes de superficie al reflejar electrones de la superficie de la muestra, mientras que los microscopios electrónicos de transmisión producen una imagen interna de la muestra al emitir electrones que la cruzan.

Un SEM expulsa un haz de electrones fino y enfocado hacia una muestra. Estos electrones se capturan después de reflejarse desde la superficie de la muestra. Se crea una imagen magnificada cuando los electrones interactúan con la superficie de la muestra. Se puede producir una versión ampliada de la superficie de la muestra hasta 2,000,000 veces.

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Un TEM es un microscopio electrónico que emite un haz ancho de electrones. Los electrones se capturan después de pasar a través de este haz, que penetra toda la muestra. Las imágenes de la muestra se obtienen mostrando su estructura interna detallada. Esta imagen se puede ampliar hasta 50,000,000 veces.

Tabla de comparación entre el microscopio electrónico de escaneo y el microscopio electrónico de transmisión

Parámetros de comparación Microscopio electrónico de escaneo Microscopio electrónico de transmisión Definición Los electrones expulsados por los SEM se reflejan desde la superficie misma, es decir, no penetran en la muestra. Los electrones expulsados por los TEM pasan a través de toda la muestra, es decir, lo penetran. Los SEM producidos en imágenes producen imágenes topográficas o superficiales de muestras. Los TEM proporcionan imágenes internas detalladas de la muestra. Los SEM emiten electrones expulsados haz. Resolución Las imágenes producidas tienen una resolución baja. Las imágenes producidas tienen una resolución alta. Dimensiones de la imagen Solo los SEM pueden producir imágenes 2D.Los TEM pueden producir imágenes en 3D. Los SEM de velocidad son más rápidos en el procesamiento de imágenes. Los TEM procesan las imágenes a una velocidad más lenta. Los SEM de aumento tienen una potencia de aumento de hasta 2,000,000. El poder de aumento de los TEM puede alcanzar 50,000,000 veces. Preparación de la muestra Para aumento, Los SEM no requieren mucha preparación de la muestra. Es necesario preparar la muestra para su aumento en los TEM. Costo El costo de operación de los SEM es bajo. Los TEM tienen altos costos operativos. Se requieren habilidades Los SEM son fáciles de usar y no requieren habilidades especializadas para ejecutar. Los TEM son dispositivos complicados que requieren cierto nivel de capacitación para operar.

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¿Qué es un microscopio electrónico de barrido?

Un microscopio electrónico de barrido ( SEM ) emplea electrones para iluminar una muestra y producir una imagen ampliada. Utiliza una pistola de electrones para expulsar electrones de la muestra. Se emite un haz de electrones desde el arma. SEM emite electrones en un haz fino y enfocado. En comparación con un microscopio óptico, que también puede magnificarse sustancialmente, SEM puede crear una imagen de mayor resolución.

Los electrones expulsados por los SEM se reflejan desde la superficie misma, por lo que no penetran en la muestra. Usando un SEM, las muestras se pueden fotografiar topográficamente o superficialmente. Los SEM emiten haces de electrones finos y enfocados. Las imágenes que producen son de baja resolución. Los SEM solo pueden producir imágenes bidimensionales. Estos dispositivos procesan imágenes más rápidamente. Los poderes de aumento de los SEM pueden alcanzar hasta 2,000,000. Los SEM no requieren mucha preparación de la muestra antes del aumento. Son relativamente baratos de operar. El marketing de motores de búsqueda es fácil de usar y no requiere habilidades especializadas para operar.

¿Qué es un microscopio electrónico de transmisión?

Otro tipo de microscopio electrónico es el microscopio electrónico de transmisión. Su poder de resolución es mucho mayor que un proyector de fotones porque crea imágenes proyectando electrones en lugar de fotones. Los TEM emiten haces de electrones en forma de haces anchos de electrones. Los electrones expulsados por los TEM pasan a través de toda la muestra, por lo que lo penetran. Estas imágenes dan una vista detallada de la estructura interna de la muestra.

Existe un alto grado de resolución en las imágenes producidas. Es posible producir imágenes 3D con TEM. El poder de aumento de los TEM alcanza 50,000,000 veces. Los TEM procesan imágenes más lentamente. En los TEM, la muestra debe estar preparada para el aumento. Los costos operativos de los TEM son altos. Se requiere capacitación para operar TEM ya que son dispositivos complicados.

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Diferencias principales entre el microscopio electrónico de escaneo y el microscopio electrónico de transmisión

  1. Los SEM emiten haces de electrones finos y enfocados que se reflejan desde la superficie de la muestra, mientras que los TEM emiten electrones en un haz ancho que pasa a través de toda la muestra, penetrándolo así.
  2. Los SEM producen imágenes topográficas o superficiales de baja resolución de muestras, mientras que los TEM producen imágenes detalladas de alta resolución del interior de la muestra.
  3. El SEM procesa imágenes más rápido y tiene una potencia de aumento de hasta 2,000,000, mientras que el TEM procesa imágenes a una velocidad más lenta y tiene una potencia de aumento de hasta 50,000,000.
  4. Los SEM tienen un bajo costo operativo, mientras que los TEM tienen un alto costo operativo.
  5. Un SEM es fácil de usar y no requiere habilidades específicas para ejecutarse, mientras que un TEM es un dispositivo complejo que requiere cierto nivel de capacitación para operar.

Síntesis

Tanto el microscopio electrónico de barrido como el microscopio electrónico de transmisión son microscopios de alta resolución que tienen muchas cosas en común. Ambos contienen una pistola de electrones que se usa para expulsar electrones hacia una muestra que se mantiene en el vacío. Cada uno también tiene lentes y aberturas que se utilizan para capturar electrones y producir imágenes.

Sin embargo, la diferencia entre ambos microscopios electrónicos es enorme. Se prefieren los SEM cuando la muestra es un poco grande y solo se requieren los detalles de la superficie. Se prefieren los TEM cuando las muestras son muy pequeñas y se desea un interno detallado.

  1. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0508-3443/6/11/304/meta
  2. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4757-2519-3_1

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