Microsonda
Una microsonda és un instrument que aplica un fes estable i ben enfocat de partícules carregades (electrons o ions) a una mostra.
Tipos
[editar | editar còdic]Quan el fes primari consistix en electrons accelerats, la sonda es denomina microsonda electrònica, quan el fes primari està format per ions accelerats, s'utilisa el terme microsonda iònica. El terme microsonda també es pot aplicar a tècniques analítiques òptiques, quan l'instrument està configurat per a analisar micro mostres o micro àrees de espècimen més grans. Tals tècniques inclouen espectroscòpia Raman, espectroscopía infrarroja i LIBS. Totes estes tècniques usen microscopis òptics modificats per a ubicar l'àrea a analisar, dirigir el fes de la sonda i arreplegar la senyal analítica.
Una microsonda làser és un espectrómetro de masses que utilisa l'ionisació per mig d'un làser pulsat i el posterior anàlisis de massa dels ions generats.[1][2][3]
Usos
[editar | editar còdic]Els científics usen est fes de partícules carregades per a determinar la composició elemental dels materials sòlits (minerals, vidres, metals).[4] La composició química de l'objectiu es pot trobar a partir de les senyes elementals extretes a través dels rajos X emesos (quan el fes primari consistix en electrons carregats) o la medició d'un fes secundari emés de material polvorisat des de l'objectiu (en el cas de que el fes primari consistixca en ions carregats).
Quan l'energia iònica es troba en el ranc d'unes poques decenes de keV (kiloelectrovoltio), estes microsondas es denominen generalment FIB (fes de ions enfocat). Un FIB convertix una chicoteta porció del material en un plasma; l'anàlisis es realisa en les mateixes tècniques bàsiques que les utilisades en l'espectrometria de masses.
Quan l'energia iònica és més alta, centenars de keV a uns pocs MeV (megaelectronvoltios), es diuen microsondas nuclears. Les microsondas nuclears són ferramentes extremadament potents que utilisen tècniques d'anàlisis de fas de ions com a microscopis en tamanys de punt en el ranc de micro/nanómetro. Estos instruments s'usen per a resoldre problemes científics en una àmplia gama de camps, des de la microelectrónica fins a la biomedicina.
Ademés del desenroll de noves formes d'explotar estes sondes com a ferramentes analítiques (esta àrea d'aplicació de les microsondas nuclears es diu microscopía nuclear), recentment s'ha alvançat molt en l'àrea de modificació de materials (la majoria de les quals es poden descriure com PBW), escritura en fes de protones).
El fes de la microsonda nuclear[5] generalment està compost de protones i partícules alfa. Algunes de les microsondas nuclears més alvançades tenen energies de fes superiors a 2 MeV. Açò li dona al dispositiu una sensibilitat molt alta a concentracions d'elements diminutes, al voltant d'1 ppm en tamanys de fes menors que 1 micrómetro. Esta sensibilitat elemental existix perque quan el fes interactua en la mostra emet rajos X característics de cada element present en la mostra. Este tipo de detecció de radiació es diu PIXE. S'apliquen atres tècniques d'anàlisis al microscopi nuclear, inclosa la retrodispersión de Rutherford (RBS), STIM, etc.
Un atre us de les microsondas és la producció de dispositius de tamany micro i nano, com els sistemes microelectromecánicos i els sistemes nanoelectromecánicos.[6] La ventaja que tenen les microsondas sobre atres processos de litografia és que un raig de microsonda pot escanejar-se o dirigir-se a qualsevol àrea de la mostra. Es pot imaginar que este escanege del raig de microsonda és com usar un llapis de punta molt fina per a dibuixar el seu disseny en un paper o en un programa de dibuix. Els processos tradicionals de litografia utilisen fotons que no es poden escanejar i, per lo tant, es necessiten caraces per a expondre selectivament la mostra a la radiació. És la radiació la que causa canvis en la mostra, lo que a la seua volta permet als científics i ingeniers desenrollar menuts dispositius com microprocessadors, accelerómetros (com en la majoria dels sistemes de seguritat per a automòvils), etc.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ “A high-sensitivity laser microprobe mass analyzer” (1975). Applied Physics 8 (4): 341–348. doi:. ISSN 0340-3793. Bibcode: 1975ApPhy...8..341H.
- ↑ “Laser microprobe mass spectrometry. 1. Basic principles and performance characteristics” (1982). Analytical Chemistry 54 (1): 26–41. doi:. ISSN 0003-2700.
- ↑ “LASER MICROPROBE MASS SPECTROMETRY: PRINCIPLE AND APPLICATIONS IN BIOLOGY AND MEDICINE” (1997). Cell Biology International 21 (10): 635–648. doi:. ISSN 1065-6995.
- ↑ S. J. B. Reed. Electron Microprobe Analysis and Scanning Electron Microscopy in Geology, Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-44638-9.
- ↑ (1998) Applications of Nuclear Microprobe in the Life Sciences: An Efficient Analytical Technique for the Research in Biology and Medicine, World Scientific. ISBN 978-981-02-2362-5.
- ↑ Juan Jimenez (15 de novembre de 2002). Microprobe Characterization of Optoelectronic Materials, CRC Press. ISBN 978-1-56032-941-1.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Microsonda» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.