Estimación de la resolución en microscopios electrónicos de barrido y transmisión

Abstract

Para estimar la resolución de una micrografía hallada por microscopía electrónica de barrido o transmisión se han utilizado dos métodos matemáticos; el uso de la función transformada de Fourier (FTF) y el uso de la función de correlación cruzada (FCC), éstos métodos fueron modelados mediante el uso de scripts creados en el programa Digital Micrograph v. 2.32; se adquirieron micrografías de diferentes tipos de muestras utilizando un microscopio electrónico de barrido (MEB) Tescan Vega 3 en el cual se variaron dos condiciones de operación, la distancia de trabajo y el parámetro de intensidad; las muestras utilizadas para tal fin están compuestas por carborundum, alúmina y óxido rojo los cuales son materiales comunes utilizados en la industria, así mismo éstos scripts se utilizaron para medir la resolución de micrografías obtenidas por microscopía electrónica de transmisión (MET). Se encontró que los métodos matemáticos utilizados para medir la resolución no son comparables entre sí, esto es, debido a que uno de los métodos utiliza toda la información contenida en la micrografía y el otro sólo usa una fracción de la misma y a que las muestras utilizadas presentan topografías no homogéneas; por otro lado, se encuentra que en las micrografías tomadas por MET se observan efectos producidos por las formaciones cristalográficas de las muestras utilizadas los cuales impiden hallar valores de resolución a lo que se espera, dadas las condiciones del microscopio utilizado.

Abstract: To estimate the resolution of a micrograph found by scanning electron microscopy or trans- mission, two mathematical methods have been used; the use of the fast Fourier transform (FFT) and the use of cross correlation (CC), these methods were modeled by the use of scripts created in the Digital Micrograph program v. 2.32; micrographs of different types of samples were acquired using a scanning electron microscope (SEM) Tescan Vega 3 in which two operating conditions were varied, the working distance and the intensity parameter; the samples used for this purpose are composed of carborundum, alumina and red oxide which are common materials used in the industry, likewise these scripts were used to measure the resolution of micrographs obtained by transmission electron microscopy (TEM). It was found that the mathematical methods used to measure the resolution are not compa- rable to each other, that is, because one of the methods uses all the information contained in the micrograph and the other uses only a fraction of the same since the samples used they present non-homogeneous topographies; On the other hand, it is found that in the micro- graphs taken by TEM, effects produced by the crystallographic formations of the samples used are observed which prevent finding resolution values at what is expected, given the conditions of the microscope used.