los microscopio electrónico representa una variante importante del microscopio clásico, que con la ayuda de electrones puede obtener imágenes de la superficie o el interior de un objeto.
¿Qué es un microscopio electrónico?
En épocas anteriores, el microscopio electrónico también se llamaba Sobre microscopio. Sirve como una herramienta científica que permite ampliar visualmente los objetos mediante la aplicación de rayos electrónicos, lo que permite una investigación más exhaustiva.
Con un microscopio electrónico, se pueden lograr resoluciones mucho más altas que con un microscopio óptico. En el mejor de los casos, los microscopios ópticos pueden alcanzar un aumento de dos mil veces. Si la distancia entre dos puntos es inferior a la mitad de la longitud de onda de la luz, el ojo humano ya no podrá verlos por separado.
Un microscopio electrónico, por otro lado, logra un aumento de 1: 1,000,000. Esto se remonta al hecho de que las ondas del microscopio electrónico son considerablemente más cortas que las ondas de luz. Para eliminar las moléculas de aire que interfieren, el haz de electrones se enfoca en el objeto en el vacío por medio de campos eléctricos masivos.
El primer microscopio electrónico fue creado en 1931 por los ingenieros eléctricos alemanes Ernst Ruska (1906-1988) y Max Knoll (1897-1969). Inicialmente, sin embargo, no se utilizaron objetos transparentes a los electrones como imágenes, sino pequeñas rejillas hechas de metal. Ernst Ruska también construyó el primer microscopio electrónico en 1938, que se utilizó con fines comerciales. En 1986, Ruska recibió el Premio Nobel de Física por su súper microscopio.
A lo largo de los años, la microscopía electrónica se ha sometido continuamente a nuevos diseños y mejoras técnicas, por lo que el microscopio electrónico se ha convertido en una parte indispensable de la ciencia actual.
Formas, tipos y tipos
Los tipos básicos más importantes de microscopios electrónicos incluyen el microscopio electrónico de barrido (SEM) y el microscopio electrónico de transmisión (TEM). El microscopio electrónico de barrido escanea un haz de electrones delgado sobre un objeto masivo. Los electrones u otras señales que emergen del objeto o se dispersan se pueden detectar de forma sincrónica. El valor de intensidad del punto de imagen que detecta el haz de electrones está determinado por la corriente detectada.
Como regla general, los datos determinados se pueden mostrar en una pantalla conectada. De esta forma, el usuario puede seguir la estructura de la imagen en tiempo real. Al escanear con los rayos electrónicos, el microscopio electrónico se limita a la superficie del objeto. Para la visualización, el instrumento dirige las imágenes sobre una pantalla fluorescente. Después de tomar fotografías, las fotografías se pueden ampliar hasta 1: 200.000.
Cuando se utiliza un microscopio electrónico de transmisión fabricado por Ernst Ruska, el objeto a examinar, que debe ser lo suficientemente delgado, es irradiado por los electrones. El grosor apropiado del objeto varía entre unos pocos nanómetros y varios micrómetros, que depende del número atómico de los átomos del material del objeto, la resolución deseada y el nivel de la tensión de aceleración. Cuanto menor sea el voltaje de aceleración y mayor el número atómico, más delgado debe ser el objeto. La imagen del microscopio electrónico de transmisión es creada por los electrones absorbidos.
Otros subtipos de microscopio electrónico son el microscopio ciroelectrónico (KEM), que se utiliza para examinar estructuras proteicas complejas, y el microscopio electrónico de alto voltaje, que tiene un rango de aceleración muy alto. Se utiliza para representar objetos grandes.
Estructura y funcionalidad
La estructura de un microscopio electrónico parece tener poco en común con un microscopio óptico. Pero hay paralelismos. El cañón de electrones se encuentra en la parte superior. En el caso más simple, puede ser un alambre de tungsteno. Este se calienta y emite electrones. El haz de electrones se enfoca mediante electroimanes que tienen forma anular. Los electroimanes son similares a las lentes del microscopio óptico.
El fino haz de electrones ahora puede eliminar de forma independiente los electrones de la muestra. Luego, los electrones son capturados nuevamente por un detector, a partir del cual se puede generar una imagen. Si el haz de electrones no se mueve, solo se puede obtener la imagen de un punto. Sin embargo, si se escanea un área, se produce un cambio. El haz de electrones es desviado por electroimanes y guiado línea por línea sobre el objeto a examinar. Este escaneo permite una imagen ampliada y de alta resolución del objeto.
Si el examinador quiere acercarse al objeto, solo necesita reducir el área desde la que se escanea el haz de electrones. Cuanto menor sea el área de escaneo, más grande se muestra el objeto.
El primer microscopio electrónico que se construyó amplió los objetos que examinó 400 veces. Hoy en día, los instrumentos pueden incluso ampliar un objeto 500.000 veces.
Beneficios médicos y de salud
El microscopio electrónico es uno de los inventos más importantes para la medicina y campos científicos como la biología. Con el instrumento se pueden obtener fantásticos resultados de examen.
Particularmente importante para la medicina fue el hecho de que los virus ahora también se pueden examinar con un microscopio electrónico. Los virus son muchas veces más pequeños que las bacterias, por lo que no se pueden mostrar en detalle con un microscopio óptico.
El interior de una célula tampoco se puede explorar con precisión con el microscopio óptico. Sin embargo, con el microscopio electrónico esto cambió. Hoy en día, enfermedades peligrosas como el SIDA (VIH) o la rabia se pueden investigar mucho mejor con microscopios electrónicos.
Sin embargo, el microscopio electrónico también tiene algunas desventajas. Por ejemplo, los objetos que se examinan pueden verse afectados por el haz de electrones porque se calienta o los electrones chocan rápidamente con átomos enteros. Además, los costes de adquisición y mantenimiento de un microscopio electrónico son muy elevados. Por esta razón, los instrumentos son utilizados principalmente por institutos de investigación o proveedores de servicios privados.
