El microscopio electrónico de barrido ambiental ( ESEM ) es un microscopio electrónico de barrido (SEM) que permite la opción de recolectar micrografías electrónicas de muestras que están húmedas , sin recubrimiento o ambas al permitir un entorno gaseoso en la cámara de muestras. Aunque hubo éxitos anteriores en la visualización de muestras húmedas en cámaras internas en SEM modificados, el ESEM con sus detectores de electrones especializados (en lugar del detector estándar Everhart-Thornley) y sus sistemas de bombeo diferencial, para permitir la transferencia del haz de electrones desde el alto vacío en el área de la pistola hasta la alta presión alcanzable en su cámara de muestras, lo convierten en un instrumento completo y único diseñado con el propósito de obtener imágenes de muestras en su estado natural. El instrumento fue diseñado originalmente por Gerasimos Danilatos mientras trabajaba en la Universidad de Nueva Gales del Sur .
Historia
Comenzando con Manfred von Ardenne , [1] se informó de los primeros intentos del examen de muestras dentro de celdas "ambientales" con agua o gas atmosférico, junto con los tipos de microscopios electrónicos convencionales y de transmisión de barrido . [2] [3] [4] [5] Sin embargo, Lane informó las primeras imágenes de muestras húmedas en un SEM en 1970 [6] cuando inyectó un fino chorro de vapor de agua sobre el punto de observación en la superficie de la muestra. ; el gas se difundió en el vacío de la cámara de muestras sin ninguna modificación en el instrumento. Además, Shah y Beckett informaron sobre el uso de cámaras o celdas de bombeo diferencial para presumiblemente mantener conductivas las muestras botánicas a fin de permitir el uso del modo de corriente de muestra absorbida para la detección de señales en 1977 [7] y en 1979. [8] Spivak et al. . informó sobre el diseño y uso de varias configuraciones de detección de celdas ambientales en un SEM, incluido el bombeo diferencial, o el uso de películas transparentes de electrones para mantener las muestras en su estado húmedo en 1977. [9] Esas celdas, por su naturaleza, solo tenían una aplicación limitada uso y no se hizo ningún desarrollo adicional. En 1974, Robinson [10] informó sobre un enfoque mejorado con el uso de un detector de electrones retrodispersados y bombeo de vacío diferencial con una sola abertura y la introducción de vapor de agua de alrededor de 600 Pa de presión en el punto de congelación. Sin embargo, ninguno de esos enfoques produjo un instrumento lo suficientemente estable para la operación de rutina. Comenzó a trabajar con Robinson en 1978 en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney, Danilatos llevó a cabo un estudio cuantitativo y experimentación exhaustivos que dieron como resultado un funcionamiento estable del microscopio a temperatura ambiente y altas presiones de hasta 7000 Pa, como se informó en 1979. [ 11] En los años siguientes, Danilatos, trabajando de forma independiente, informó sobre una serie de trabajos sobre el diseño y construcción de un microscopio electrónico de barrido ambiental o atmosférico (ASEM) capaz de trabajar a cualquier presión desde el vacío hasta una atmósfera. [12] [13] [14] [15] Estos primeros trabajos involucraron la optimización del sistema de bombeo diferencial junto con detectores de electrones retrodispersados (BSE) hasta 1983, cuando inventó el uso del propio gas ambiental como medio de detección. La década de 1980 se cerró con la publicación de dos grandes trabajos que tratan de manera integral los fundamentos del ESEM [16] y la teoría del dispositivo de detección de gases (GDD). [17] Además, en 1988, ElectroScan Corporation, [18] una empresa de capital riesgo que desea comercializar Danilatos ESEM, exhibió en Nueva Orleans el primer ESEM comercial . La empresa hizo hincapié en el modo de electrones secundarios (SE) del GDD [19] y se aseguró el monopolio del ESEM comercial con una serie de patentes clave adicionales. [20] [21] [22] [23] Las empresas Philips y FEI [24] consiguieron que ElectroScan proporcionara instrumentos comerciales ESEM. Con la expiración de las patentes clave y la asistencia de Danilatos, LEO ha añadido recientemente al mercado nuevos instrumentos comerciales [24] (sustituido por Carl Zeiss SMT ). Hasta la fecha, se han informado mejoras adicionales a partir del trabajo en el prototipo experimental original ESEM en Sydney y de muchos otros trabajadores que utilizan el ESEM comercial en una amplia variedad de aplicaciones en todo el mundo. Danilatos compiló una bibliografía exhaustiva temprana en 1993, [25] mientras que una encuesta más reciente se puede encontrar en un doctorado. Tesis de Morgan (2005). [26]
Microscopio
Un ESEM emplea un haz de electrones escaneados y lentes electromagnéticos para enfocar y dirigir el haz sobre la superficie de la muestra de manera idéntica a un SEM convencional. Se escanea una mancha de electrones enfocada muy pequeña (sonda) en forma de trama sobre un área pequeña de la muestra. Los electrones del haz interactúan con la capa superficial de la muestra y producen varias señales (información) que se recopilan con los detectores adecuados. La salida de estos detectores modula, a través de la electrónica apropiada, la pantalla de un monitor para formar una imagen que corresponde al pequeño raster e información, píxel a píxel, que emana de la superficie del espécimen. Más allá de estos principios comunes, el ESEM se desvía sustancialmente de un SEM en varios aspectos, todos los cuales son importantes para el correcto diseño y funcionamiento del instrumento. El esquema a continuación destaca estos requisitos y cómo funciona el sistema.
Bombeo diferencial
La cámara de muestras que sostiene el entorno gaseoso de alta presión está separada del alto vacío de la columna de óptica electrónica con al menos dos pequeños orificios habitualmente denominados aberturas limitadoras de presión (PLA). El gas que se escapa a través de la primera abertura (PLA1) se elimina rápidamente del sistema con una bomba que mantiene una presión mucho más baja en la región aguas abajo (es decir, inmediatamente por encima de la abertura). [14] Esto se llama bombeo diferencial. Algo de gas se escapa más lejos de la región de baja presión (etapa 1) a través de una segunda abertura limitadora de presión (PLA2) hacia la región de vacío de la columna de arriba, que constituye una segunda etapa de bombeo diferencial (etapa 2). Un diagrama esquemático muestra las etapas básicas de presión de gas ESEM, incluida la cámara de muestras, la cavidad intermedia y la columna superior de óptica electrónica. [27] Las presiones correspondientes alcanzadas son p 0 >> p 1 >> p 2 , que es una condición suficiente para un microscopio que emplea un tipo de pistola de electrones de tungsteno. Se pueden agregar etapas de bombeo adicionales para lograr un vacío aún mayor como se requiere para un LaB 6 y cañones de electrones del tipo de emisión de campo. El diseño y la forma de una abertura limitadora de presión son fundamentales para obtener el gradiente de presión (transición) más nítido posible a través de ella. Esto se logra con un orificio hecho en una placa delgada y ahusado en la dirección aguas abajo como se muestra en los contornos de isodensidad adjuntos de un gas que fluye a través del PLA1. Esto se hizo con una simulación por computadora de las colisiones de moléculas de gas y el movimiento a través del espacio en tiempo real. [28] [29] Podemos ver inmediatamente en la figura de los contornos de isodensidad del gas a través de la apertura que la densidad del gas disminuye en aproximadamente dos órdenes de magnitud a lo largo de unos pocos radios de apertura. Esta es una demostración cuantitativamente vívida de un primer principio que permite la separación de la cámara de muestras de alta presión de las regiones de baja presión y vacío anteriores.
De este modo, los campos de flujo de gas se han estudiado en una variedad de situaciones de instrumentos, [30] en las que posteriormente se ha cuantificado la transferencia del haz de electrones.
Transferencia de haz de electrones
Mediante el uso de bombeo diferencial, se genera un haz de electrones y se propaga libremente en el vacío de la columna superior, desde el cañón de electrones hasta PLA2, desde cuyo punto en adelante el haz de electrones pierde gradualmente electrones debido a la dispersión de electrones por las moléculas de gas. Inicialmente, la cantidad de dispersión de electrones es insignificante dentro de la cavidad intermedia, pero a medida que el haz se encuentra con un chorro de gas cada vez más denso formado por el PLA1, las pérdidas se vuelven significativas. [29] Después de que el rayo entra en la cámara de muestras, las pérdidas de electrones aumentan exponencialmente a un ritmo que depende de la presión predominante, la naturaleza del gas y el voltaje de aceleración del rayo. La fracción de haz transmitida a lo largo del eje PLA1 se puede ver mediante un conjunto de curvas características para un producto dado p 0 D, [29] donde D es el diámetro de apertura. Con el tiempo, el haz de electrones se dispersa y se pierde por completo, pero antes de que esto suceda, se retiene una cantidad útil de electrones en el punto enfocado original en una distancia finita, que aún se puede utilizar para obtener imágenes. Esto es posible porque los electrones eliminados se dispersan y distribuyen en un área amplia como una falda ( falda de electrones ) que rodea el punto enfocado. [31] Debido a que el ancho del faldón de electrones es órdenes de magnitud mayor que el ancho del punto, con un orden de magnitud menor a la densidad de corriente, el faldón solo aporta ruido de fondo (señal) sin participar del contraste generado por el punto central. Las condiciones particulares de presión, distancia y voltaje del haz sobre las que el haz de electrones sigue siendo útil para fines de formación de imágenes se han denominado régimen de oligo-dispersión [32] a diferencia de los regímenes de dispersión simple, plural y múltiple utilizados en la literatura anterior.
Para un gas y voltaje de aceleración de haz dados, la distancia L de PLA1, sobre la cual es posible obtener imágenes útiles, es inversamente proporcional a la presión de la cámara p 0 . Como regla general, para un haz de 5 kV en el aire, se requiere que el producto p 0 L = 1 Pa · mo menos. Por este segundo principio de transferencia de haz de electrones, el diseño y operación de un ESEM se centra en refinar y miniaturizar todos los dispositivos que controlan el movimiento y manipulación de la muestra, y la detección de señal. Entonces, el problema se reduce a lograr la precisión de ingeniería suficiente para que el instrumento funcione cerca de su límite físico, lo que corresponde a un rendimiento y rango de capacidades óptimos. [29] [33] Se ha introducido una figura de mérito para tener en cuenta cualquier desviación de una máquina determinada de la capacidad de rendimiento óptimo. [33]
Detección de señal
El haz de electrones incide en la muestra y penetra hasta una cierta profundidad dependiendo del voltaje de aceleración y la naturaleza de la muestra. A partir de la interacción resultante, las señales se generan de la misma manera que en un SEM. Así, obtenemos electrones secundarios y retrodispersados, rayos X y catodoluminiscencia (luz). Todas estas señales se detectan también en el ESEM pero con ciertas diferencias en el diseño del detector y los principios utilizados.
Electrones secundarios
El detector de electrones secundarios convencional de SEM (detector Everhart-Thornley ) no se puede utilizar en presencia de gas debido a una descarga eléctrica (arco) causada por la polarización de kilovoltios asociada con este detector. En lugar de esto, el gas ambiental en sí se ha utilizado como detector para obtener imágenes en este modo:
Dispositivo de detección de gases
En una forma simple, el dispositivo de detección de gases (GDD) emplea un electrodo con un voltaje de hasta varios cientos de voltios para recolectar los electrones secundarios en el ESEM. El principio de este detector SE se describe mejor considerando dos placas paralelas a una distancia d una de otra con una diferencia de potencial V que genera un campo eléctrico uniforme E = V / d , y se muestra en el diagrama adjunto del GDD. [17] [27] Los electrones secundarios liberados de la muestra en el punto de impacto del haz son impulsados por la fuerza del campo hacia el electrodo del ánodo, pero los electrones también se mueven radialmente debido a la difusión térmica de las colisiones con las moléculas de gas. La variación de la fracción de recolección de electrones R dentro del radio del ánodo r vs r / d , para valores fijos de polarización del ánodo V , al producto constante de (presión · distancia) p · d = 1 Pa · m, viene dada por las curvas características adjuntas de eficiencia del GDD. Todos los electrones secundarios se detectan si los parámetros de este dispositivo están diseñados correctamente. Esto muestra claramente que es posible una eficiencia prácticamente del 100% dentro de un pequeño radio de electrodo colector con solo una polarización moderada. En estos niveles de sesgo, no se produce una descarga catastrófica. En cambio, se genera una multiplicación proporcional controlada de electrones cuando los electrones chocan con las moléculas de gas y liberan nuevos electrones en su camino hacia el ánodo. Este principio de amplificación de avalanchas funciona de manera similar a los contadores proporcionales utilizados para detectar radiación de alta energía. La señal así captada por el ánodo se amplifica y procesa aún más para modular una pantalla de visualización y formar una imagen como en SEM. En particular, en este diseño y la amplificación electrónica gaseosa asociada, el producto p · d es un parámetro independiente, de modo que existe una amplia gama de valores de presión y geometría de electrodos que pueden describirse por las mismas características. La consecuencia de este análisis es que los electrones secundarios son posibles de detectar en un ambiente gaseoso incluso a altas presiones, dependiendo de la eficacia de ingeniería de cualquier instrumento dado.
Como característica adicional de la GDD, una avalancha de centelleo gaseoso también acompaña a la avalancha de electrones y, mediante la detección de la luz producida con un fotomultiplicador, se pueden obtener de forma rutinaria imágenes SE correspondientes. La respuesta de frecuencia de este modo ha permitido el uso de verdaderas velocidades de exploración de TV. [34] Este modo del detector ha sido empleado por una última generación de instrumentos comerciales.
El nuevo GDD se ha hecho posible primero en el ESEM y ha producido una eficiencia de recolección de SE prácticamente del 100% que antes no era posible con el detector Everhart-Thornley SE, donde las trayectorias libres de electrones en el vacío no pueden doblarse todas hacia el detector. [17] Como se explica con más detalle a continuación, los electrones retrodispersados también pueden detectarse mediante las interacciones señal-gas, de modo que se deben controlar varios parámetros de este detector gaseoso generalizado para separar el componente BSE de la imagen SE. Por lo tanto, se ha tenido cuidado de producir imágenes SE casi puras con estos detectores, entonces llamados ESD (detector secundario ambiental) [35] y GSED (detector de electrones secundarios gaseosos). [36]
Electrones retrodispersados
Los electrones retrodispersados (BSE) son aquellos emitidos desde el espécimen debido a interacciones haz-espécimen donde los electrones experimentan una dispersión elástica e inelástica . Tienen energías desde 50 eV hasta la energía del haz primario por definición convencional. Para la detección y formación de imágenes con estos electrones, se han utilizado materiales centelleantes y de estado sólido en el SEM. Estos materiales se han adaptado y utilizado también en ESEM además del uso del GDD para la detección y la obtención de imágenes de la EEB.
La EEB atraviesa el volumen gaseoso entre los electrodos del GDD y genera ionización adicional y amplificación de avalancha. Hay un volumen interno donde dominan los electrones secundarios con una contribución de EEB pequeña o insignificante, mientras que el volumen gaseoso externo es afectado principalmente por la EEB. Es posible separar los volúmenes de detección correspondientes para poder obtener imágenes de EEB casi puras con el GDD. La relación de la fuerza relativa de las dos señales, SE y BSE, se ha elaborado mediante ecuaciones detalladas de distribución de carga en el ESEM. [37] El análisis de electrodos planos es esencial para comprender los principios y requisitos involucrados y de ninguna manera indica la mejor opción de configuración de electrodos, como se discute en la teoría publicada de la GDD.
Detectores adaptados
A pesar de los desarrollos anteriores, los detectores de EEB dedicados en el ESEM han desempeñado un papel importante, ya que el BSE sigue siendo el modo de detección más útil que proporciona información que no es posible obtener con SE. Los medios de detección de EEB convencionales se han adaptado para operar en las condiciones gaseosas del ESEM. Los BSE que tienen una alta energía son autopropulsados al detector correspondiente sin obstrucción significativa por las moléculas de gas. Ya se han empleado detectores de estado sólido anulares o cuadrantes para este propósito, pero su geometría no se adapta fácilmente a los requisitos de ESEM para un funcionamiento óptimo. Como resultado, no se ha informado mucho uso de estos detectores en instrumentos ESEM genuinos a alta presión. El detector de EEB "Robinson" [38] está ajustado para funcionar hasta alrededor de 100 Pa a la distancia de trabajo habitual del SEM convencional para la supresión de la carga de muestras, mientras que la recolección de electrones en la distancia de trabajo corta y las condiciones de alta presión lo hacen inadecuado para el ESEM. Sin embargo, para la EEB se han utilizado materiales centelleantes plásticos fácilmente adaptables y se han fabricado a medida de acuerdo con los requisitos más estrictos del sistema. Dicho trabajo culminó con el uso de un par de detectores en forma de cuña que sujetan un PLA1 cónico y se apoyan en su borde, de modo que el espacio de detección muerta se reduce al mínimo, como se muestra en la figura adjunta de detectores de EEB óptimos . [14] La conducción de fotones también está optimizada por la geometría de los tubos de luz, mientras que el par de detectores simétricos permiten la separación de la topografía (sustracción de la señal) y el contraste del número atómico (adición de la señal) de la superficie de la muestra para que se muestre con la mejor siempre relación señal-ruido. Este esquema ha permitido además el uso del color superponiendo varias señales de manera significativa. [39] Estos detectores simples pero especiales se hicieron posibles en las condiciones de ESEM, ya que el plástico desnudo no carga por la BSE. Sin embargo, se ha propuesto una malla de alambre muy fina con un espaciado apropiado [40] como GDD cuando hay gas presente y para conducir la carga negativa lejos de los detectores de plástico cuando se bombea el gas, hacia un ESEM universal. Además, dado que la electrónica asociada implica un fotomultiplicador con una amplia respuesta de frecuencia, las verdaderas velocidades de exploración de TV están fácilmente disponibles. Este es un atributo imprescindible a mantener con un ESEM que permite el examen de procesos in situ en tiempo real. En comparación, todavía no se ha informado de tales imágenes con el modo de avalancha de electrones del GDD.
El uso de detectores de EEB centelleantes en ESEM es compatible con el GDD para la detección simultánea de EE, de una manera al reemplazar el electrodo del plano superior con un electrodo de aguja de punta fina (detector), que se puede acomodar fácilmente con estos detectores de EEB centelleantes. El detector de agujas y la geometría cilíndrica (alambre) también se han estudiado extensamente. [17]
Catodoluminiscencia
La catodoluminiscencia es otro modo de detección que involucra los fotones generados por la interacción haz-espécimen. Se ha demostrado que este modo también funciona en ESEM mediante el uso de tubos de luz después de que se hayan limpiado del revestimiento centelleante utilizado anteriormente para la detección de la EEB. Sin embargo, no se sabe mucho sobre su uso fuera del prototipo experimental originalmente probado. [41] Claramente, ESEM es más poderoso y significativo bajo este modo de detección que SEM, ya que la superficie natural de cualquier espécimen puede ser examinada en el proceso de obtención de imágenes. La catodoluminiscencia es una propiedad de los materiales, pero con varios tratamientos de muestras requeridos y otras limitaciones en SEM, las propiedades están oscurecidas o alteradas o son imposibles de detectar y, por lo tanto, este modo de detección no se ha vuelto popular en el pasado. La llegada de ESEM con su potencial ilimitado también puede provocar más interés en esta área en el futuro.
Rayos X
Los rayos X elementales característicos producidos también en el ESEM pueden ser detectados por los mismos detectores utilizados en el SEM. Sin embargo, existe una complejidad adicional que surge de los rayos X producidos a partir de la falda de electrones. Estos rayos X provienen de un área más grande que en SEM y la resolución espacial se reduce significativamente, ya que las señales de rayos X de "fondo" no pueden simplemente "suprimirse" del volumen de interacción de la sonda. Sin embargo, se han propuesto varios esquemas para resolver este problema. [42] [43] [44] [45] Estos métodos implican el enmascaramiento de puntos o la técnica de extrapolación variando la presión y calibrando los efectos del faldón, con lo que se ha logrado una mejora considerable.
Corriente de muestra
En SEM de vacío, el modo de corriente absorbida de muestra se utiliza como un modo alternativo para obtener imágenes de muestras conductoras. La corriente de la muestra resulta de la diferencia de la corriente del haz de electrones menos la suma de la corriente SE y BSE. Sin embargo, en presencia de gas y la consiguiente ionización, sería problemático separar este modo de detección del dispositivo de detección gaseoso que funciona generalmente . Por tanto, este modo, por definición, puede considerarse insostenible en el ESEM. Shah y Becket [8] asumieron el funcionamiento del espécimen en modo de corriente absorbida si se aseguraba la conductividad de su espécimen durante el examen de muestras botánicas húmedas; de hecho, Shah en 1987 [46] todavía consideraba los productos de ionización en gas por SE y BSE como un obstáculo formidable, ya que creía que la ionización no contenía ninguna información sobre la muestra. Sin embargo, más tarde adoptó el papel correcto de la ionización gaseosa durante la formación de imágenes. [47]
Carga de muestras
El haz de electrones que incide en las muestras aislantes acumula carga negativa, lo que crea un potencial eléctrico que tiende a desviar el haz de electrones del punto escaneado en SEM convencional. Esto aparece como artefactos de carga en la imagen, que se eliminan en el SEM al depositar una capa conductora en la superficie de la muestra antes del examen. En lugar de este recubrimiento, el gas en el ESEM es eléctricamente conductor evita la acumulación de carga negativa. La buena conductividad del gas se debe a la ionización que sufre por el haz de electrones incidente y las señales ionizantes SE y BSE. [48] [49] Este principio constituye otra desviación fundamental de la microscopía electrónica de vacío convencional, con enormes ventajas.
Contraste y resolución
Como consecuencia de la forma en que funciona ESEM, la resolución se conserva en relación con el SEM. Esto se debe a que el poder de resolución del instrumento está determinado por el diámetro del haz de electrones, que no se ve afectado por el gas durante la distancia de recorrido útil antes de que se pierda por completo. [31] Esto se ha demostrado en los ESEM comerciales que proporcionan los mejores puntos de haz mediante la obtención de imágenes de muestras de prueba, es decir, habitualmente partículas de oro sobre un sustrato de carbono , tanto en vacío como en gas. Sin embargo, el contraste disminuye en consecuencia a medida que la sonda de electrones pierde corriente con la distancia de viaje y aumenta la presión. La pérdida de intensidad de la corriente, si es necesario, se puede compensar aumentando la corriente del haz incidente que se acompaña de un tamaño de punto aumentado. Por lo tanto, la resolución práctica depende del contraste de la muestra original de una característica determinada, del diseño del instrumento que debe proporcionar pérdidas mínimas de haz y señal y de que el operador seleccione los parámetros correctos para cada aplicación. Los aspectos de contraste y resolución se han determinado de forma concluyente en el trabajo referenciado sobre los cimientos del ESEM. Además, en relación con esto, tenemos que considerar los efectos de la radiación en la muestra.
Transferencia de muestras
La mayoría de los instrumentos disponibles ventilan su cámara de muestras a la presión ambiental (100 kPa) con cada transferencia de muestras. Se debe bombear un gran volumen de gas y reemplazarlo con el gas de interés, generalmente vapor de agua suministrado desde un depósito de agua conectado a la cámara a través de una válvula reguladora de presión (por ejemplo, de aguja). En muchas aplicaciones esto no presenta ningún problema, pero en aquellas que requieren una humedad relativa ininterrumpida del 100%, se ha descubierto que la eliminación del gas ambiental va acompañada de una reducción de la humedad relativa por debajo del nivel del 100% durante la transferencia de la muestra. [50] Esto claramente contradice el propósito de ESEM para esta clase de aplicaciones. Sin embargo, este problema no surge con el prototipo de ESEM original que utiliza una cámara de transferencia de muestras intermedia, de modo que la cámara principal se mantiene siempre al 100% de humedad relativa sin interrupción durante un estudio. [51] La cámara de transferencia de muestras (tr-ch) que se muestra en el diagrama de las etapas de presión de gas de ESEM contiene un pequeño depósito de agua para que el aire ambiental inicial se pueda bombear rápidamente y reemplazar prácticamente instantáneamente con vapor de agua sin pasar por una conductancia limitada. tubo y válvula. La cámara principal de muestras se puede mantener al 100% de humedad relativa, si la única fuga de vapor es a través del pequeño PLA1, pero no durante el bombeo violento con cada cambio de muestra. Una vez que la muestra húmeda está en equilibrio con el 100% de humedad relativa en la cámara de transferencia, en cuestión de segundos, se abre una válvula de compuerta y la muestra se transfiere a la cámara principal de muestras mantenida a la misma presión. Un enfoque alternativo que implique el bombeo controlado de la cámara principal [50] puede no resolver el problema por completo, ya sea porque el 100% de humedad relativa no se puede abordar de manera monótona sin ningún secado, o el proceso es muy lento; La inclusión de un depósito de agua dentro de la cámara principal significa que no se puede bajar la humedad relativa hasta que se haya bombeado toda el agua (es decir, un control defectuoso de la humedad relativa).
Efectos de la radiación
Durante la interacción de un haz de electrones con una muestra, los cambios en la muestra en diversos grados son casi inevitables. Estos cambios, o efectos de la radiación, pueden hacerse visibles o no tanto en SEM como en ESEM. Sin embargo, tales efectos son particularmente importantes en el ESEM que afirma la capacidad de ver especímenes en su estado natural. La eliminación del vacío es un gran éxito hacia este objetivo, por lo que cualquier efecto perjudicial del propio haz de electrones requiere una atención especial. La mejor forma de solucionar este problema es reducir estos efectos al mínimo absoluto con un diseño ESEM óptimo. Más allá de esto, el usuario debe ser consciente de su posible existencia durante la evaluación de resultados. Por lo general, estos efectos aparecen en las imágenes de diversas formas debido a las diferentes interacciones y procesos entre el haz de electrones y la muestra. [52]
La introducción de gas en un microscopio electrónico equivale a una nueva dimensión. Por lo tanto, las interacciones entre el haz de electrones y el gas junto con las interacciones del gas (y sus subproductos) con la muestra marcan el comienzo de una nueva área de investigación con consecuencias aún desconocidas. Algunos de estos pueden parecer al principio desventajosos pero luego superados, otros pueden producir resultados inesperados. La fase líquida en la muestra con radicales móviles puede dar lugar a una multitud de fenómenos a su vez ventajosos o desventajosos.
Ventajas
La presencia de gas alrededor de una muestra crea nuevas posibilidades exclusivas de ESEM: (a) la microscopía electrónica en fase líquida [53] es posible ya que cualquier presión superior a 609 Pa permite que el agua se mantenga en su fase líquida para temperaturas superiores a 0 ° C, en contraste con el SEM donde las muestras son desecadas por la condición de vacío. (b) Las muestras no conductoras de electricidad no requieren las técnicas de preparación utilizadas en SEM para hacer que la superficie sea conductora, como la deposición de una capa fina de oro o carbón, u otros tratamientos, técnicas que también requieren vacío en el proceso. Las muestras aislantes se cargan mediante el haz de electrones, lo que hace que las imágenes sean problemáticas o incluso imposibles. (c) El gas en sí se utiliza como medio de detección que produce nuevas posibilidades de obtención de imágenes, a diferencia de los detectores SEM de vacío. (d) Los detectores de EEB centelleantes de plástico simple pueden funcionar sin revestimiento sin cargarse. Por lo tanto, estos detectores producen la relación señal-ruido más alta posible con el voltaje de aceleración más bajo posible, porque el BSE no disipa ninguna energía en un recubrimiento de aluminio utilizado para el SEM de vacío.
Como resultado, las muestras se pueden examinar más rápido y más fácilmente, evitando métodos de preparación complejos y que consumen mucho tiempo, sin modificar la superficie natural o crear artefactos por el trabajo de preparación anterior, o el vacío del SEM. Las interacciones gas / líquido / sólido pueden estudiarse dinámicamente in situ y en tiempo real, o registrarse para su posprocesamiento. Las variaciones de temperatura de bajo cero a más de 1000 ° C y varios dispositivos auxiliares para la micromanipulación de muestras se han convertido en una nueva realidad. Las muestras biológicas se pueden mantener frescas y vivas. Por lo tanto, ESEM constituye un avance radical de la microscopía electrónica convencional, donde la condición de vacío impidió que las ventajas de la obtención de imágenes por haz de electrones se volvieran universales.
Desventajas
La principal desventaja surge de la limitación de la distancia en la cámara de muestras sobre la cual el haz de electrones permanece utilizable en el entorno gaseoso. La distancia útil entre la muestra y el PLA1 es función del voltaje de aceleración, la corriente del haz, la naturaleza y la presión del gas y el diámetro de apertura utilizado. [29] [33] Esta distancia varía de alrededor de 10 mm a una fracción de milímetro ya que la presión del gas puede variar desde un vacío bajo hasta una atmósfera. Para un funcionamiento óptimo, tanto el fabricante como el usuario deben ajustarse, en el diseño y funcionamiento, a satisfacer este requisito fundamental. Además, como la presión se puede llevar a un nivel muy bajo, un ESEM volverá al funcionamiento típico de SEM sin las desventajas anteriores. Por lo tanto, se pueden compensar las características de ESEM con las de SEM operando en el vacío. Se puede lograr una conciliación de todas estas desventajas y ventajas mediante un ESEM universal diseñado y operado correctamente.
Concomitante con la limitación de la distancia útil de la muestra es el aumento mínimo posible, ya que a una presión muy alta la distancia se vuelve tan pequeña que el campo de visión está limitado por el tamaño de PLA1. En el rango de aumento muy bajo de SEM, superpuesto al aumento superior de un microscopio óptico, el campo superior está limitado en un grado variable por el modo ESEM. El grado de esta limitación depende en gran medida del diseño del instrumento.
Como los rayos X también son generados por el gas circundante y también provienen de un área de muestra más grande que en SEM, se requieren algoritmos especiales para deducir los efectos del gas en la información extraída durante el análisis.
La presencia de gas puede producir efectos no deseados en ciertas aplicaciones, pero el alcance de estos solo se aclarará a medida que se realicen más investigaciones y desarrollos para minimizar y controlar los efectos de la radiación .
Ningún instrumento comercial está disponible (para 2009) de conformidad con todos los principios de un diseño óptimo, por lo que cualquier limitación adicional enumerada es característica de los instrumentos existentes y no de la técnica ESEM, en general.
Transmisión ESEM
El ESEM también se puede utilizar en modo de transmisión (TESEM) mediante los medios de detección adecuados de las señales de campo oscuro y brillante transmitidas a través de una sección de muestra delgada. Esto se hace mediante el empleo de detectores de estado sólido debajo de la muestra, [54] o el uso del dispositivo de detección de gases (GDD). [55] Los voltajes de aceleración generalmente bajos utilizados en ESEM mejoran el contraste de las muestras sin teñir mientras permiten imágenes de resolución nanométrica obtenidas en modo de transmisión, especialmente con el tipo de emisión de campo de cañones de electrones.
ESEM-DIA
ESEM-DIA es una abreviatura de un sistema que consiste en un microscopio ESEM acoplado a un programa de análisis de imágenes digitales (DIA). Hace posible directamente el tratamiento cuantitativo de las imágenes ESEM adquiridas digitalmente, y permite el reconocimiento y procesamiento de imágenes mediante aprendizaje automático basado en redes neuronales. [56] [57] [58]
Aplicaciones
Algunas aplicaciones representativas de ESEM se encuentran en las siguientes áreas:
Biología
Una aplicación temprana implicó el examen de material vegetal fresco y vivo, incluido un estudio de Leptospermum flavescens . [59] Se han demostrado las ventajas de ESEM en estudios de microorganismos [35] y una comparación de técnicas de preparación. [60]
Medicina y medicina
La influencia de los fármacos sobre las células cancerosas se ha estudiado con ESEM-STEM en fase líquida. [61]
Arqueología
En las ciencias de la conservación, a menudo es necesario preservar los especímenes intactos o en su estado natural. [62]
Industria
Los estudios ESEM se han realizado en fibras en la industria de la lana con y sin tratamientos químicos y mecánicos particulares. [63] En la industria del cemento, es importante examinar varios procesos in situ en estado húmedo y seco. [64] [65]
Estudios in situ
Los estudios in situ se pueden realizar con la ayuda de varios dispositivos auxiliares. Estos han involucrado etapas calientes para observar procesos a temperaturas elevadas, [66] microinyectores de líquidos [67] y dispositivos de extensión o deformación de muestras. [68]
Ciencia general de los materiales
Las biopelículas se pueden estudiar sin los artefactos introducidos durante la preparación de SEM, [69] [70] así como la dentina [71] y los detergentes [72] han sido investigados desde los primeros años de ESEM.
ESEM comercial
El ESEM ha aparecido bajo diferentes marcas de fabricación. El término ESEM es un nombre genérico introducido públicamente por primera vez en 1980 [73] [74] y posteriormente utilizado incesantemente en todas las publicaciones de Danilatos y casi todos los usuarios de todos los instrumentos de tipo ESEM. La marca ELECTROSCAN ESEM se obtuvo de forma intermitente hasta 1999, cuando se dejó caducar. La palabra "ambiental" se introdujo originalmente como continuación del uso anterior (histórico) de células "ambientales" en microscopía de transmisión, aunque la palabra "atmosférica" también se ha utilizado para referirse a un ESEM a una presión atmosférica (ASEM) [14 ] pero no con ningún instrumento comercial. Otros fabricantes competidores han utilizado los términos "SEM natural" [75] (Hitachi), "SEM húmedo" [76] (ISI), "Bio-SEM" (de corta duración, AMRAY), "VP-SEM" [77 ] (SEM de presión variable; LEO / Zeiss-SMT), "LVSEM" [78] (SEM de bajo vacío, que a menudo también denota SEM de bajo voltaje; [79] JEOL), todos los cuales parecen ser transitorios en el tiempo según a los programas de fabricación vigentes. Hasta hace poco, todos estos nombres se referían a instrumentos que funcionaban hasta aproximadamente 100 Pa y solo con detectores de EEB. Últimamente, el Zeiss-SMT VP-SEM se ha extendido a una presión más alta junto con una ionización gaseosa o centelleo gaseoso como el mecanismo SE para la formación de imágenes. Por lo tanto, es incorrecto identificar el término ESEM con una única marca de instrumento comercial en yuxtaposición a otras marcas comerciales (o de laboratorio) de la competencia con diferentes nombres, ya que puede surgir cierta confusión por el uso anterior de marcas comerciales.
De manera similar, el término GDD es genérico y cubre todo el nuevo principio de detección de gases en ESEM. Los términos ESD y GSED, en particular, se han utilizado junto con un ESEM comercial para indicar el modo de electrones secundarios de este detector.
Galería de imágenes ESEM
Los siguientes son ejemplos de imágenes tomadas con un ESEM.
Mineral de aluminio / hierro / silicio con otras impurezas y contaminantes de la superficie captados en un ESEM mediante el uso de dos detectores de electrones retrodispersados centelleantes de plástico simétrico y el dispositivo detector de gases (GDD)
Chorro de aire a través de una abertura de 100 micrómetros en la cámara ESEM mantenida a 200 Pa, imagen tomada con un dispositivo de detección de gases, 15 kV
Imágenes a velocidad de exploración de TV real en ESEM: microgotas de agua de la aguja capilar en papel de seda. Fotos del monitor de TV que muestran fotogramas individuales de grabación de video. Señal BSE sin procesar, ancho de campo 380 µm.
Polen de orquídeas visto en un ElectroScan 2020 ESEM, con GSED, 23 kV y 4,9 torr (= 653 Pa).
Flor compuesta con polen, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Flor compuesta con polen, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Muestra de prueba de resolución de partículas de oro sobre carbono en ESEM, a gran aumento. Ancho de campo 1,2 µm
Médula ósea de vaca, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Pelo en telaraña, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Pluma, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Hoja de lavanda, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Almidón de patata, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Médula ósea de vaca (horizontal), imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Cepillo para biberón húmedo para estomas de hojas y pelos de hojas, ElectroSscan E3 ESEM.
Esporas de hongos en telarañas, imagen SE, ElectroSscan E3 ESEM.
Línea de células 4T1. La micrografía de células tumorales de mama de ratón en plástico de cultivo, imagen de BSE, ZEISS EVO LS10.
Fibras grasosas de lana pasando de húmedo a seco en ESEM, a temperatura ambiente. Ancho de campo 270 µm, BSE, 10 kV.
Hidratación de cristales de NaCl en teflón, a medida que aumenta la presión del vapor de agua, a temperatura ambiente, en un ESEM mediante el uso de dos detectores de electrones retrodispersados centelleantes de plástico simétrico. Ancho de campo 300 µm, 10 kV
Células madre vivas de Leptospermum flavescens con película de agua a la izquierda, a temperatura ambiente
Referencias
- ^ M. Von Ardenne y D. Beischer (1940). "Untersuchung von Metalloxyd-rauchen mit dem Universal-Elektronenmikroskop" . Z. Elektrochem . 46 : 270-277. doi : 10.1002 / bbpc.19400460406 (inactivo el 31 de mayo de 2021).Mantenimiento de CS1: DOI inactivo a partir de mayo de 2021 ( enlace )
- ^ Abrams IM, McBain JW (1944). "Una celda cerrada para microscopía electrónica". Revista de Física Aplicada . 15 (8): 607–609. Código bibliográfico : 1944JAP .... 15..607A . doi : 10.1063 / 1.1707475 . PMID 17746136 .
- ^ Stoyanova IG (1961). "Uso de microcélulas de gas en microscopía electrónica". Akademiya Nauk SSSR Isvestiya, Ser. Fizicheskaya . 25 : 715–721.
- ^ Swif JA, Brown AC (1970). "Una celda ambiental para el examen de muestras biológicas húmedas a presión atmosférica mediante microscopía electrónica de barrido de transmisión". J. Phys. E . 3 (11): 924–926. Código Bibliográfico : 1970JPhE .... 3..924S . doi : 10.1088 / 0022-3735 / 3/11/426 . PMID 5483870 .
- ^ Parsons DF; Matricardi VR; Moretz RC; Turner JN (1974). Microscopía electrónica y difracción de objetos biológicos húmedos sin teñir y sin fijar . Avances en Física Médica y Biológica. 15 . Elsevier. págs. 161–271. doi : 10.1016 / b978-0-12-005215-8.50012-7 . ISBN 9780120052158. PMID 4135010 .
- ^ Lane, WC (1970). "La etapa de control ambiental". Microscopía electrónica de barrido . págs. 43–48.
- ^ Shah JS (1977). Mejoras en o relacionadas con las etapas de muestras para instrumentos de haz de electrones. Patente GB No. 1477458.
- ^ a b Shah, J; Beckett, A (1979). "Una evaluación preliminar de microscopía electrónica de barrido de temperatura ambiente de ambiente húmedo". Micron (1969) . 10 : 13-23. doi : 10.1016 / 0047-7206 (79) 90015-3 .
- ^ Spivak GV, Rau EI, Karelin NM, Mishustina IE (1977). Microscopía electrónica de barrido de objetos húmedos, vivos y congelados. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 41, 11: 2238–2251 (ruso).
- ^ Robinson, VNE (1975). "Una modificación de la etapa húmeda a un microscopio electrónico de barrido". Revista de microscopía . Wiley. 103 (1): 71–77. doi : 10.1111 / j.1365-2818.1975.tb04538.x . ISSN 0022-2720 . PMID 1173604 . S2CID 35012401 .
- ^ Danilatos, GD; Robinson, VNE (1979). "Principios de microscopía electrónica de barrido a presiones elevadas de la muestra" . Escaneo . 2 (2): 72–82. doi : 10.1002 / sca.4950020202 .
- ^ Danilatos, GD (1981). "Diseño y construcción de un SEM atmosférico o ambiental (parte 1)" . Escaneo . 4 : 9-20. doi : 10.1002 / sca.4950040102 .
- ^ Danilatos, GD; Postle, R. (1983). "Diseño y construcción de un SEM atmosférico o ambiental (parte 2)" . Escaneo . 14 : 41–52. doi : 10.1016 / 0047-7206 (83) 90030-4 .
- ^ a b c d Danilatos, GD (1985). "Diseño y construcción de un SEM atmosférico o ambiental (parte 3)" . Escaneo . 7 : 26–42. doi : 10.1002 / sca.4950070102 .
- ^ Danilatos, GD (1990). "Diseño y construcción de un SEM ambiental (parte 4)" . Escaneo . 12 : 23-27. doi : 10.1002 / sca.4950120105 .
- ^ Danilatos (1988)
- ^ a b c d Danilatos, GD (1990). "Teoría del dispositivo detector de gases en el ESEM" . Avances en Electrónica y Física Electrónica . 78 . Prensa académica. págs. 1–102.
- ^ Palucka, Tim. "Microscopía electrónica en la década de 1980" . Instituto Dibner de Historia de la Ciencia y la Tecnología.
- ^ Mancuso, JF; Maxwell, WB; Danilatos, GD Patente de EE.UU. 4.785.182 presentada el 21 de mayo de 1987. "Detector de electrones secundarios para uso en una atmósfera gaseosa"
- ^ Danilatos, GD "Método y aparato para un microscopio electrónico de barrido atmosférico" Patente estadounidense 4.596.928 presentada el 14 de mayo de 1984
- ^ Danilatos, GD "Dispositivo detector de gases multipropósito para microscopio electrónico" Patente estadounidense 4,992,662 presentada el 13 de septiembre de 1989
- ^ Danilatos, GD, Lewis, GC "Sistema integrado de detección de señal de imagen / bombeo óptico / diferencial de electrones para un microscopio electrónico de barrido ambiental" Patente de Estados Unidos 4.823.006 presentada el 19 de febrero de 1988
- ^ Danilatos, GD "Detector de electrones para uso en un ambiente gaseoso" Patente de Estados Unidos 4.897.545 presentada el 14 de octubre de 1988
- ^ a b Palucka, Tim. "Microscopía electrónica en la década de 1990" . Instituto Dibner de Historia de la Ciencia y la Tecnología.
- ^ Danilatos, GD (1993). "Bibliografía de microscopía electrónica de barrido ambiental" (PDF) . Investigación y técnica de microscopía . 25 (5–6): 529–34. doi : 10.1002 / jemt.1070250526 . PMID 8400449 . S2CID 45929317 .
- ^ Morgan SW (2005). Detección de electrones secundarios gaseosos y amplificación en cascada en el microscopio electrónico de barrido ambiental . Doctor. Tesis, Universidad de Tecnología, Sydney, Australia.
- ^ a b Danilatos GD (1997). "Microscopía electrónica de barrido ambiental" (PDF) . En Gai, PL (ed.). Microscopía in situ en la investigación de materiales . Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. págs. 14–44. ISBN 978-1-4615-6215-3.
- ^ Danilatos GD (2000). Bartel TJ, Gallis MA (eds.). "Estudio de simulación directa de Monte Carlo de flujo de orificio. Dinámica de gases raros: 22º Intern. Symp., Sydney" . Actas de la conferencia AIP . 585 : 924–932. Código bibliográfico : 2001AIPC..585..924D . CiteSeerX 10.1.1.586.3408 . doi : 10.1063 / 1.1407658 .
- ^ a b c d e Danilatos, GD (2009). "Transferencia óptima del haz en el microscopio electrónico de barrido ambiental". Revista de microscopía . 234 (1): 26–37. doi : 10.1111 / j.1365-2818.2009.03148.x . PMID 19335454 . S2CID 33207923 .
- ^ Danilatos GD (2001). "Pérdida de haz de electrones en el límite de alto vacío-alta presión en el microscopio electrónico de barrido ambiental" . Microscopía y Microanálisis . 7 : 397–406. doi : 10.1007 / S10005-001-0008-0 . hdl : 10453/3276 . S2CID 54021613 .
- ↑ a b Danilatos (1988) , págs. 138-170
- ^ Danilatos (1988) , p. 158
- ^ a b c Danilatos, GD (2011). "Figura de mérito para el SEM ambiental y sus implicaciones". Revista de microscopía . 244 (2): 159-169. doi : 10.1111 / j.1365-2818.2011.03521.x . PMID 21895652 . S2CID 11612479 .
- ^ Danilatos, GD (1992). Bailey GW, Bentley J, Small JA (eds.). "Proyección de imagen de electrones secundarios mediante dispositivo de detección gaseosa centelleante" (PDF) . Proc. 50ª reunión anual EMSA : 1302–1303.
- ^ a b Collins SP, Pope RK, Sheetz RW, Ray RI, Wagner PA (1993). "Ventajas de la microscopía electrónica de barrido ambiental en estudios de microorganismos" . Microsc. Res. Tech . 25 (5–6): 398–405. doi : 10.1002 / jemt.1070250508 . PMID 8400431 . S2CID 1733320 .
- ^ Yung YC, Bhushan B (2007). "Comportamiento de humectación durante la evaporación y condensación de microgotitas de agua en superficies con patrones superhidrofóbicos". Revista de microscopía . 229 (Pt 1): 127–140. doi : 10.1111 / j.1365-2818.2007.01875.x . PMID 18173651 . S2CID 205341446 .
- ^ Danilatos, GD (1990). "Ecuaciones de distribución de carga en el ESEM" . Microscopía de barrido . 4 (4): 799–823.
- ^ Robinson VNE "Detectores de electrones retrodispersados de microscopio electrónico" Patente estadounidense 4.217.495 presentada el 4 de abril de 1979
- ^ Danilatos, GD (1986). "Micrografías en color para señales de electrones retrodispersados en el SEM" . Escaneo . 8 : 9-18. doi : 10.1002 / sca.4950080104 .
- ^ Danilatos, GD (1993). Bailey GW, Rieder LC (eds.). "Universal ESEM" . Proc. 51ª Reunión Anual MSA : 786–787.
- ^ Danilatos, GD (1986). "Catodoluminiscencia y centelleo gaseoso en el SEM ambiental" . Escaneo . 8 (6): 279–284. doi : 10.1002 / sca.4950080605 .
- ^ Bolon, RB; Roberstson, CD (1990). "Análisis de rayos X y microestructural ESEM de materiales no conductores en ambientes gaseosos". Escaneo . 90 : 80–81.
- ^ Bolon, RB (1991). "ESEM, la técnica y aplicación a la caracterización de materiales". Proc. Escaneo . 13 (Supl. I): 86–87.
- ^ Bolon, RB (1991). "Microanálisis de rayos X en el ESEM". En DG Howitt (ed.). Microbeam Analysis 1991: Actas de la 26ª Conferencia Anual de la Microbeam Analysis Society, San José, California, 4 a 9 de agosto de 1991 . Prensa de San Francisco. págs. 199-200.
- ^ Danilatos, GD (1994). "Microanálisis y microscopía electrónica de barrido ambiental" . Microchimica Acta . 114/115: 143-155. doi : 10.1007 / BF01244538 . S2CID 96917135 .
- ^ Shah J (1987). La microscopía electrónica cobra vida. No. 208/1987 / SPECTRUM / 6, publicado por la Oficina Central de Información que se puede obtener a través de la Embajada, la Alta Comisión o el Consulado Británico
- ^ Farley AN, Shah JS (1988). "Una nueva técnica de detección para SEM de alta presión". Revista de física: Serie de conferencias (93): 241–242.
- ^ Moncrieff, DA; Robinson, VNE y Harris, LB (1978). "Neutralización de carga de superficies aislantes en el SEM por ionización de gas". J. Phys. D . 11 (17): 2315–2325. Código Bibliográfico : 1978JPhD ... 11.2315M . doi : 10.1088 / 0022-3727 / 11/17/002 .
- ^ Danilatos, GD (1993). "Microscopio electrónico de barrido ambiental: algunas cuestiones críticas" . Microscopía de barrido . Suplemento 7: 57–80.
- ^ a b Cameron, RE; Donald, AM (1994). "Minimización de la evaporación de la muestra en el microscopio electrónico de barrido ambiental". Revista de microscopía . 173 (3): 227–237. doi : 10.1111 / j.1365-2818.1994.tb03445.x . S2CID 95840327 .
- ^ Danilatos (1988) , págs. 238-240
- ^ Danilatos, GD (1986). "Efectos de la radiación del haz sobre la lana en el ESEM" . Proc. 44ª reunión anual EMSA : 674–675.
- ^ de Jonge, N .; Ross, FM (2011). "Microscopía electrónica de muestras en líquido". Nanotecnología de la naturaleza . 6 (8): 532–6. Código bibliográfico : 2003NatMa ... 2..532W . doi : 10.1038 / nmat944 . PMID 12872162 . S2CID 21379512 .
- ^ Bogner A, Jouneau PH, Thollet G, Basset D, Gauthier C (2007). "Una historia de los desarrollos de la microscopía electrónica de barrido: hacia la formación de imágenes" wet-STEM ". Micron . 38 (5): 390–401. doi : 10.1016 / j.micron.2006.06.008 . PMID 16990007 .
- ^ Danilatos, Gerasimos; Kollia, Mary; Dracopoulos, Vassileios (2015). "Microscopio electrónico de barrido ambiental de transmisión con dispositivo de detección gaseosa de centelleo". Ultramicroscopía . 150 : 44–53. doi : 10.1016 / j.ultramic.2014.11.010 . PMID 25497719 .
- ^ Montes-H, G .; Duplay, J .; Martínez, L .; Mendoza, C. (2003). "Cinética de hinchamiento-contracción de la bentonita MX80". Ciencia aplicada a la arcilla . 22 (6): 279-293. doi : 10.1016 / S0169-1317 (03) 00120-0 . ISSN 0169-1317 .
- ^ Montes-H, G .; Fritz, B .; Clement, A .; Michau, N. (2005). "Modelización de reacciones geoquímicas e intercambio catiónico experimental en bentonita MX80". Revista de Gestión Ambiental . 77 (1): 35–46. doi : 10.1016 / j.jenvman.2005.03.003 . ISSN 0301-4797 . PMID 15946786 .
- ^ Modarres, Mohammad Hadi; Aversa, Rossella; Cozzini, Stefano; Ciancio, Regina; Leto, Angelo; Brandino, Giuseppe Piero (2017). "Red neuronal para el reconocimiento de imágenes de microscopio electrónico de barrido de nanociencia" . Informes científicos . 7 (1): 13282. Bibcode : 2017NatSR ... 713282M . doi : 10.1038 / s41598-017-13565-z . ISSN 2045-2322 . PMC 5643492 . PMID 29038550 .
- ^ Danilatos, GD (1981). "El examen de material vegetal fresco o vivo en un microscopio electrónico de barrido ambiental" . J. Microsc . 121 (2): 235–238. doi : 10.1111 / j.1365-2818.1981.tb01218.x . S2CID 98824178 .
- ^ Uwins PJ, Murray M, Gould RJ (1993). "Efectos de cuatro técnicas de procesamiento diferentes sobre la microestructura de la papa: Comparación con muestras frescas en ESEM". Microsc. Res. Tech . 25 (5–6): 312–418. doi : 10.1002 / jemt.1070250510 . PMID 8400433 . S2CID 22405961 .
- ^ Peckys, DB; Korf, U .; Wiemann, S .; de Jonge, N. (2017). "La microscopía electrónica de fase líquida de la respuesta a fármacos moleculares en células de cáncer de mama revela subpoblaciones de células que no responden relacionadas con la falta de homodímeros de HER2" . Mol Biol Cell . 28 (23): 3193–3202. doi : 10.1091 / mbc.E17-06-0381 . PMC 5687022 . PMID 28794264 .
- ^ Doehne E, Stulik DC (1990). "Aplicación del microscopio electrónico de barrido ambiental a las ciencias de la conservación". Microscopía de barrido . 4 : 275-286.
- ^ Danilatos, GD; Brooks, JH (1985). "SEM ambiental en la investigación de la lana - estado actual del arte" (PDF) . Proc. 7º Int. Conferencia de investigación sobre textiles de lana, Tokio, I : 263–272.
- ^ Lange, DA; Sujata, K. y Jennings, HM (1990). "Caracterización de sistemas cemento-agua". Microscopía de barrido . 90 : 75–76.
- ^ Baker, JC; Uwins, PJR y Mackinnon, IDR (1993). "Estudio ESEM de sensibilidad ácida autigénica de clorito en reservorios de arenisca". Revista de ciencia e ingeniería del petróleo . 8 (4): 269–277. doi : 10.1016 / 0920-4105 (93) 90004-X .
- ^ Koopman, N. (1993). "Aplicación de ESEM a la soldadura fluxless". Microsc. Res. Tech . 25 (5–6): 493–502. doi : 10.1002 / jemt.1070250521 . PMID 8400444 . S2CID 1359367 .
- ^ Danilatos, GD; Brancik, JV (1986). "Observación del transporte de líquidos en el ESEM" (PDF) . Proc. 44ª reunión anual EMSA : 678–679.
- ^ Diridollou S, Hallegot P, Mainwaring P, Leroy F, Barbosa VH, Zaluzec NJ (2007). "Prueba de tracción in situ de fibras capilares en un microscopio electrónico de barrido ambiental (ESEM)". Microsc Microanal . 13 (Supl. 2): 1490CD – 1491CD. doi : 10.1017 / S1431927607071917 . S2CID 138854450 .
- ^ Little B, Wagner P, Ray RI, Pope R, Scheetz R (1991). "Biofilms: artefactos introducidos durante la preparación de SEM evaluados por ESEM". J. Microbiología industrial . 8 (4): 213-222. doi : 10.1007 / BF01576058 . S2CID 46617376 .
- ^ Robin E de la Parra A (1993). "Método para detectar variaciones en las propiedades humectantes de membranas poliméricas microporosas". Microsc. Res. Tech . 25 (5–6): 362–373. doi : 10.1002 / jemt.1070250504 . PMID 8400427 . S2CID 26794882 .
- ^ Gilbert LC y Doherty RE (1993) (1993). "Uso de ESEM y SEM para comparar el rendimiento de los acondicionadores de dentina". Microsc. Res. Tech . 25 (5–6): 419–423. doi : 10.1002 / jemt.1070250511 . PMID 8400434 . S2CID 32062812 .
- ^ Hoyberg K, Kruza KG (1993). "Aplicación del microscopio electrónico de barrido ambiental en el desarrollo de detergentes y cuidado personal". Microsc. Res. Tech . 25 (5–6): 424–428. doi : 10.1002 / jemt.1070250512 . PMID 8400435 . S2CID 19640263 .
- ^ Danilatos, GD (1980). "Un microscopio electrónico de barrido atmosférico (ASEM)" . Escaneo . 3 (3): 215–217. doi : 10.1002 / sca.4950030314 .
- ^ Danilatos, GD; Robinson, VNE y Postle, R. (1980). "Un microscopio electrónico de barrido ambiental para estudios de fibras de lana húmedas" . Proc. Sexta Conferencia Quinquenal de Investigación de Textiles de Lana, Pretoria, II : 463–471.
- ^ Yamada, M .; Kuboki, K. "Desarrollo de SEM natural y algunas aplicaciones" (PDF) . Hitachi.[ enlace muerto ]
- ^ Chance DL, Mawhinney TP (2006). "Empleo de imágenes" Wet SEM "para estudiar patógenos mucosos co-colonizadores". Microscopía y Microanálisis . 12 (Suplemento 2): 308–309. Código bibliográfico : 2006MiMic..12..308C . doi : 10.1017 / S1431927606063367 . S2CID 137427923 .
- ^ Myers BD, Pan Z, Dravid VP (2008). "Efectos del zócalo de la viga en el perfil de deposición de energía en VP-SEM". Microscopía y Microanálisis . 14 (Suplemento 2): 1208–120. Código Bibliográfico : 2008MiMic..14S1208M . doi : 10.1017 / S1431927608085589 . S2CID 137575497 .
- ^ Tinkara Kopar; Vilma Ducmana (2007). "Análisis SEM de bajo vacío de baldosas cerámicas con énfasis en la caracterización de defectos de vidriado Caracterización de materiales". Caracterización de materiales . 58 (11-12): 1133-1137. doi : 10.1016 / j.matchar.2007.04.022 .
- ^ Pawley JB (1992). "LVSEM para imágenes de contraste de densidad y topografía de alta resolución" (PDF) . Microelectrónica y Microscopía . Avances en Electrónica y Física Electrónica. 83 . págs. 203–274. doi : 10.1016 / S0065-2539 (08) 60008-6 . ISBN 978-0-12-0147250.
Bibliografía
- Danilatos, GD (1988). "Fundamentos de la microscopía electrónica de barrido ambiental" . En Hawkes, Peter W. (ed.). Avances en Electrónica y Física Electrónica . 71 . Prensa académica. págs. 109–250. ISBN 978-0-12-014671-0.
enlaces externos
- Desarrollo ESEM y su futuro
- Vídeos de especímenes vivos y otras imágenes in situ en ESEM
- Museo Powerhouse. "Microscopio electrónico de barrido ambiental" . Museo Powerhouse, Australia . Consultado el 2 de agosto de 2012 .