Un microscopio SEM es un tipo de microscopio que usa un haz de electrones combinado con detectores para ver áreas muy pequeñas. El dispositivo generalmente se conoce como SEM, ya que las letras son un acrónimo del nombre correcto del microscopio: Microscopio electrónico de barrido. Este tipo de microscopio es extremadamente potente y tiene una resolución útil promedio entre 7 nm y 3 nm, aunque se han logrado resoluciones más bajas.
Los SEM funcionan interpretando los datos de los detectores cuando un haz de electrones se dirige a una muestra. El haz de electrones es generado por un filamento dentro del cañón de electrones del SEM, luego viaja por la columna hacia la muestra. Mientras está en la columna, la trayectoria de los electrones se mueve, condensa, bloquea y / o altera varias partes para mejorar la formación de imágenes. La columna se abre hacia la cámara de la muestra, donde el haz de electrones golpea la muestra. Los electrones que son liberados o reflejados por la muestra golpearán los detectores que se encuentran en la cámara de la muestra. Los resultados de los golpes se utilizan para crear imágenes de la muestra muy ampliadas.
Los electrones liberados por una muestra en un SEM se pueden detectar de muchas formas diferentes; los tres más comunes, sin embargo, son a través de la retrodispersión, secundaria y de rayos X. Los electrones de retrodispersión (BSE) tienden a penetrar profundamente en la superficie de una muestra, y las imágenes producidas a través de su detección pueden mostrar más fácilmente el contraste en los materiales dentro de la sustancia. Los electrones secundarios se utilizan para producir imágenes de la superficie de una muestra y pueden dar como resultado impresionantes representaciones en 3D. Los detectores de rayos X pueden indicar qué elementos componen una parte específica de una muestra y, a menudo, se utilizan en medicina forense. También existen otros métodos de detección, que incluyen la catodoluminiscencia y la detección de barrena.
La «S» en SEM significa barrido, un aspecto que diferencia al SEM de otros tipos de microscopios electrónicos. En lugar de utilizar un rayo fijo de electrones, el SEM utiliza un rayo que se mueve sobre el área deseada en lo que se conoce como patrón de trama (ráster). El rasterizado proporciona muchos beneficios y es una de las razones por las que las imágenes producidas por el detector secundario tienen una calidad casi tridimensional.
Los SEM se utilizan en muchas áreas diferentes de investigación, pero probablemente sean más famosos por el papel que desempeñan en la ciencia forense. Un método para analizar residuos de bala implica frotar la parte posterior del pulgar, la membrana y el dedo en gatillo del sospechoso; Luego, el hisopo se analiza mediante detección de retrodispersión, y las áreas de interés se examinan con detección de rayos X para determinar de qué están hechas. La detección de retrodispersión también se puede utilizar para examinar la composición de la superficie de un objeto, y las áreas anómalas se pueden probar mediante la detección de rayos X para encontrar materiales indeseables como el plomo.