Partes del microscopio electrónico

Para entender cómo funciona este tipo de microscopio, hay que tener en cuenta que, en lugar de usar luz como los microscopios ópticos, utiliza electrones. Esto implica una serie de diferencias en su estructura, ya que para trabajar con electrones se necesita cumplir con condiciones muy controladas y componentes especiales.

Estas son las principales partes del microscopio electrónico.

1. Fuente de electrones

La fuente de electrones es el componente encargado de generar el haz de electrones que servirá para iluminar la muestra. En muchos casos, esta fuente está formada por un filamento de tungsteno que, al calentarse, libera electrones. También pueden utilizarse materiales como el hexaboruro de lantano o emisores de efecto de campo en modelos más avanzados.

Esta parte es el equivalente a la “luz” de un microscopio óptico, pero aquí se emiten electrones en lugar de fotones.

2. Lentes electromagnéticas

Una vez que los electrones han sido liberados, es necesario dirigirlos de forma precisa hacia la muestra. Para ello, el microscopio cuenta con lentes electromagnéticas, que generan campos magnéticos y eléctricos capaces de enfocar y controlar el trayecto de los electrones.

Estas lentes funcionan de forma parecida a las lentes de vidrio en un microscopio óptico, pero en lugar de desviar luz, desvían electrones.

3. Cámara de vacío

Una de las principales partes del microscopio electrónico es la cámara de vacío, donde se realiza todo el proceso de observación. ¿Por qué es necesaria? Porque si los electrones chocaran con las moléculas del aire, su trayectoria se vería alterada y no llegarían correctamente a la muestra. Por eso, el interior del microscopio debe estar en un entorno completamente libre de aire.

Este es uno de los motivos por los cuales no se pueden observar muestras vivas con un microscopio electrónico. La falta de oxígeno y la exposición al haz de electrones harían que la muestra se dañara.

4. Portamuestras

El portamuestras es el soporte donde se coloca la muestra que se quiere observar. Dependiendo del tipo de microscopio, puede ser una rejilla metálica (en los de transmisión) o una platina ajustable (en los de barrido). Esta parte debe estar diseñada para moverse con precisión y colocar la muestra justo en el trayecto del haz de electrones.

En el caso de los microscopios electrónicos de transmisión, las muestras deben ser extremadamente finas, de apenas unos nanómetros de espesor, para que los electrones puedan atravesarlas.

5. Detectores

Cuando los electrones impactan sobre la muestra, generan distintos tipos de señales: electrones reflejados, secundarios, rayos X… Todas estas señales son recogidas por detectores, que las convierten en información visual que luego será procesada por un ordenador.

En algunos casos, se utilizan pantallas fluorescentes que reaccionan ante los electrones, y en otros, sensores CCD parecidos a los que llevan las cámaras digitales.

6. Sistema de escaneo (en los SEM)

En los microscopios electrónicos de barrido (SEM), el haz de electrones se mueve punto por punto sobre la superficie de la muestra, como si la estuviera escaneando. Este recorrido se consigue gracias a un sistema de escaneo controlado electrónicamente.

Gracias a este escaneo se obtienen imágenes muy detalladas de la superficie de la muestra, a veces incluso en tres dimensiones.

7. Pantalla o sistema de visualización

Otra de las partes del microscopio electrónico es la pantalla. Y es que toda la información recogida por los detectores se procesa para reconstruir una imagen de la muestra. En los microscopios modernos, esta imagen se muestra en una pantalla de ordenador, y puede incluso ser coloreada digitalmente para destacar ciertas zonas, aunque originalmente es en blanco y negro.

8. Sistema de vacío

Además de la cámara de vacío, el microscopio necesita un sistema que se encargue de mantener ese vacío durante todo el funcionamiento. Este sistema incluye bombas de vacío que eliminan el aire y mantienen una presión extremadamente baja.

9. Sistema de alimentación y control

Finalmente, otra de las partes del microscopio electrónico es su sistema de alimentación eléctrica que proporciona la energía necesaria para el funcionamiento del filamento, las lentes y todos los componentes. También incorpora un sistema de control informático que permite ajustar los parámetros de visualización, enfoque y magnificación con precisión.

Ahora que ya conocemos sus partes, vamos a explicarte que existen distintos tipos de microscopio electrónico, y cada uno se usa para finalidades diferentes. Esto te ayudará a entender por qué hay componentes que varían de un modelo a otro.

Microscopio electrónico de transmisión (TEM)

Este tipo de microscopio hace que el haz de electrones atraviese la muestra. Es ideal para observar estructuras internas, como las organelas de una célula o los patrones de los cristales. Cuenta con aumentos muy elevados (hasta 2 millones de veces), pero se necesita que la muestra sea muy delgada.

Microscopio electrónico de barrido (SEM)

Aquí, los electrones no atraviesan la muestra, sino que rebotan en su superficie. Eso permite observar la topografía de la muestra, es decir, su forma y textura. Aunque tiene menos aumento que el TEM, ofrece imágenes en 3D perfectas para analizar estructuras superficiales.

Otros tipos

Existen otras variantes, como:

• STEM: combina características del TEM y el SEM.
• Cryo-EM: para observar muestras a muy bajas temperaturas, ideal en biología.
• ESEM: permite trabajar con muestras húmedas o no metálicas, en condiciones menos estrictas de vacío.

Aquí te descubrimos las partes de un microscopio y su uso. También te descubrimos los diferentes tipos de microscopios que existen.

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