Centro Nacional de Microscopía Electrónica

Especificaciones Técnicas:

• Tensión de aceleración:               De 40 kV a 120 kV. En pasos de 33 V
• Modos de trabajo:                         TEM y STEM
• Resolución:        

 Modo TEM:

• 0,38 nm entre puntos.
• 0,2 nm entre líneas

 Modo STEM: 2,0 nm 

• Dispositivo de barrido en transmisión STEM Mode
• Sistema de adquisición de imagen STEM

Aumentos                                        

•  Modo TEM:  50x a 1.200.000x
•  Modo STEM: 120x a 2.000.000x

  Longitud de la cámara de 15 cm a 350 cm. en SA DIFF y  de 4 m a 80 m en HD DIFF.

Cañón de electrones: Cañón de tipo termoiónico con filamento de W o de LaB6. El filamento LaB6  permite una mayor luminosidad y coherencia del haz de electrones. Este tipo de filamento tiene una vida media muy superior al de wolframio reduciendo el riesgo de paradas por rotura del filamento.

Calentamiento automático del filamento

Válvula de separación de cañón y columna para mantener el vacío en cambios de filamento.

Alineamiento de ejes (inclinación y desplazamiento) electromagnético

Sistema neumático de elevación del cañón para cambios de filamento.

Lentes Condensadoras:

Tres lentes condensadoras  con zoom para el spot de iluminación.

Se puede controlar el brillo en modo zoom.

Tres aperturas de 20, 100 y 300 µm  de diámetro con posiciones prefijadas

Corrector de astigmatismo electromagnético memorizable.

Alineación (inclinación y desplazamiento) electromagnética, memorizable.

Cambio de “bright/dark field” instantáneo con memorización para ambas condiciones, mediante un solo pulsador.

Lentes Objetivos:          

Cuatro aperturas variables de 20, 40, 60 y 120 µm  con posiciones prefijadas.

Corrector de astigmatismo electromagnético memorizable.

Alineación (inclinación y desplazamiento)  electromagnética, memorizable.

Dos lentes objetivos

Ayuda al enfoque mediante Wobbler.

Posibilidad de programar pasos de desenfoque para aumentar contraste.

Búsqueda automática de foco con programación de intervalos.

Sistema de lentes intermedias:

Corrector de astigmatismo electromagnético memorizable

Libres de rotación de imagen y distorsión

Incorpora sistema de orientación electromagnética de imagen. Permite rotar la imagen en la pantalla del microscopio el ángulo deseado.

Consta de:

Tres lentes intermedias, tres diafragmas de 20, 100 y 300 µm de diámetro

Lente Proyectora: Una libre de distorsión.

Total tres lentes de iluminación y seis lentes de formación de imagen.

Sistema de vacío:

Control automático de la secuencia de vacío.

Presión en la cámara de muestras de 10^-5 Pa

Desgasificación de la columna programable.

Reloj de puesta en marcha automática del microscopio mediante bombas difusoras en cascada, con trampas refrigeradas por agua.

Sistemas de seguridad:

Cuenta con dispositivos de aviso y protección contra fallos de alimentación eléctrica, agua, vacío, alta tensión y exceso de corriente de emisión

El microscopio posee un doble control para evitar la caída del sistema de vacío en caso de fallo del ordenador

Cámara portamuestras:

Goniómetro eucéntrico de entrada lateral con movimiento piezoeléctrico

Movimiento de la muestra en 5 ejes X, Y, Z inclinación y rotación.

Cambio de muestras mediante pre-cámara con sistema automático de evacuación.

Trampa anticontaminación refrigerada por LN₂

Indicador digital e posición X,Y de la muestra en la pantalla del sistema

Posiciones de la muestra memorizables.

Portamuestras:

-     Estándar: ± 25º con portamuestras de cambio rápido

-     Portamuestras de doble inclinación analítico (Be)

Sistema de microanálisis:

• Tipo SDD (Silicon Drift Detector) refrigerado termoeléctricamente, no necesita nitrógeno líquido para su refrigeración.
•  85 mm² de área activa
• Resolución de 127eV  medidos en la línea K del Mn a 20.000 cps con ventana ultra delgada.
• Programas de análisis de datos con programas de análisis cualitativo y cuantitativo:
• Software de adquisición de espectros, análisis cualitativo y cuantitativo. Es un sistema guiado que permite una gran productividad del sistema
• Mapeado de elementos: Utilizado para investigar la distribución espacial de los componentes de la muestra. Permite el mapeado de los elementos.
• Análisis puntual: Permite realizar análisis puntuales o de áreas utilizando una imagen capturada como guía

Cámara CCD de alta resolución:

• Posición de la cámara: Bottom
• Tamaño del CCD 2048x2048 píxeles
• Frame rate: hasta 30 fps, binning 4x (512x512)
• Voltaje de trabajo entre 60 y 120 kV
• Software de control y procesado de imágenes
• Centellador: fosforo de alta resolución
• Acoplamiento por fibra óptica 1:1 que optimiza la recolección de la señal.
• Posibilidad de utilizar binning 1x, 2x o 4x
• Area activa 36mm x 24mm
• Lectura del CCD completo o sub área.
• Velocidad de lectura 30 MHz / 5 MHz

Circuito cerrado de refrigeración por agua de alta estabilidad

Microscopio de barrido JEOL JSM 7600F, cañón de emisión de campo y sistema de análisis elemental eds y detector de electrones “in lens”.

Características Técnicas

Resolución

• Electrones secundarios (SEI):
• 1.0nm a 15 kV
• 1,5nm a 1 kV en modo GB
• 2,5nm a 1kV en modo SEM

Voltaje de aceleración:

• 0.1 a 30 kV
• 0,5 a 30 kV en modo SEM
• 10 V cada paso desde 0.5 a 2.9 kV
• 100 V cada paso desde 2.9 a 30 kV
• 0.1 a 4 en modo GB

Cañón de electrones

• Tipo: Schottky emisión de campo
• Emisor:  ZrO/W
• Alineamiento: Deflexión mecánica y electromagnética
• Platina totalmente eucéntrica control por ordenador y movimientos motorizados (X, Y, R, T, Z) con corrección de  backlash

Movimientos de muestras

• Eje X: 70 mm
• Eje Y: 50 mm
• Eje Z: 1,5 a 25 mm (continuo)
• Inclinación (T): –5º a +70º
• Rotación (R): 360º

Sistema de detección de electrones

• Detector “in lens” SEI/BEI: Upper. Colector, centellador, guía de luz y tubo fotomultiplicador
• Detector en cámara de muestras: Colector, centellador, guía de luz y tubo fotomultiplicador. SEI
• Detector BE de bajo ángulo  

Sistema de vacío

• Cámaras cañón/intermedia: Bombas iónicas de ultra alto vacío
• Cámara de muestras: Sistema automático de bomba turbomolecular
• Válvula aislamiento de la cámara de cañón
• Bombas de vacío:
  • Bombas iónicas (SIP)
  • Bomba turbomolecular
  • Bomba rotatoria
  • Tanque de reserva de vacío.

Especificaciones técnicas

• Cañón: Emisión de campo frio (tipo “Cold FEG”)
• Voltaje de aceleración: de 80 kV a 200 kV. Alineación a 80, 100 y 200 KV
• Resolución en energía a 200 kV: 0,3 eV
• Estabilidad de la Alta Tensión: 0,5 ppm
• Brillo a 200 kV: 1x10⁹ A/cm² sr
• Lente Condensadora compuesta de tres lentes con corrector de aberración esférica. El control y alineamiento del corrector está integrado en el software de control del microscopio.
• Apertura de la lente condensadora: Con 8 aperturas de tamaño variable
• Lente Objetivo: Compuesta de dos lentes
• Resolución:

                Modo TEM: 0,2 nm

                Modo STEM: 0,08 nm

Modos de imagen

TEM:

• Campo claro BF
• Campo oscuro DF

STEM:

• Detector BF
• Detector DF
• Detector HAADF (anular alto ángulo campo oscuro)
• Detector BF (anular campo claro)
• Goniómetro: Eucéntrico con motorización piezoeléctrica.
• Portamuestras de doble inclinación de bajo fondo
• Portamuestras de alto ángulo de inclinación para tomografía

Filtro de imagen por energía

• De última generación con resolución en energía de 0,1 eV con apertura 2,5 mm. Detectores BF/DF. Software de control y adquisición de imágenes y espectros.

Cámara CCD para registro de imagen

• Cámara de 2K x 2K de alta sensibilidad y compatible con el filtro de energía

Sistema de microanálisis por dispersión de energía

• Detector sin nitrógeno líquido. Área activa de al menos 50 mm² y resolución de 129 eV.
• Software de última generación para la adquisición y manejo de espectros. Mapeado digital de rayos-X. Software de compensación de la deriva del haz electrónico.

Centro Nacional de Microscopía Electrónica 
Facultad de Químicas
Av. Complutense s/n
28040 Madrid

Plano del centro

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El Congreso Europeo de Microscopía 2020 (emc2020) se celebrará en Copenhague entre los días 23 y 28 de agosto de 2020. Organizado por la Royal Microscopical Society, este congreso de relevancia internacional es una de las mejores oportunidades para conocer las últimas novedades tanto científicas como técnicas en el campo de la microscopía. Para más información, seleccione el siguiente link.

En las instalaciones del CNME se encuentran disponibles cuatro Microscopios Electrónicos de Transmisión convencionales. Entre ellos dos operan a bajos voltajes, destinados preferentemente al análisis de muestras biológicas, y otros dos operan a voltajes mayores, especialmente acondicionados para la caracterización de materiales inorgánicos.

Por otro lado, el CNME posee en sus instalaciones dos Microscopios Electrónicos de Transmisión con aberraciones corregidas (uno en la lente condensadora y otro en la lente objetivo) que forman parte de las instalaciones singulares de la ICTS-ELECMI, financiados con fondos FEDER, empleados para estudiar a nivel atómico muestras de interés. Ambos permiten operar tanto a bajos como altos voltajes. 

Seleccione los links ubicados a continuación para más información sobre cada uno de ellos:

• JEOL JEM 1010
• JEM 1400
• JEM 2100
• JEM 3000F
• JEM ARM200cF: Con aberración corregida en la lente condensadora
• JEM GRAND ARM300cF: Con aberración corregida en la lente objetivo

La investigación llevada a cabo por los usuarios en la ICTS-CNME es de gran relevancia e impacto científico, tal como evidencian los 584 artículos publicados en revistas de evaluación entre pares entre los años 2015 y 2019, con un índice de impacto medio de 6,944. Estas publicaciones son el resultado del alto número de proyectos nacionales e internacionales que se han adjudicado a diferentes grupos de investigación que usan nuestras instalaciones, en los que la investigación que se desarrolla en la ICTS-CNME juega actualmente un papel fundamental.

Fruto de esas investigaciones son el número alto de Trabajos Fin de Grado, Trabajos Fin de Máster y Tesis Doctorales que han sido defendidos durante el periodo 2015-2019 relacionados con investigaciones llevadas a cabo en la ICTS-CNME. Asimismo, se han publicado numerosos libros y capítulos de libros científicos referentes a experimentos llevados a cabo en nuestro centro, y se han adjudicado varias patentes nacionales de invención durante este periodo.

Los usuarios y técnicos del centro acuden asiduamente a congresos nacionales e internacionales como invitados, en los cuales presentan sus trabajos realizados en la ICTS-CNME. Por otro lado, la ICTS-CNME desarrolla de manera habitual actividades divulgativas dedicadas al público general y experto en forma de cursos, seminarios, visitas al centro y participación en otros eventos como la Semana de la Ciencia.

Para descargar los informes anuales de actividad científica y divulgativa del CNME, seleccione el año que corresponda:

El AFM es una técnica de medida superficial que se basa en la interacción de una punta con la superficie de la muestra. Esta técnica permite el análisis superficial de muestras con resolución nanométrica o incluso atómica. Como principal ventaja tiene la posibilidad de hacer medidas sin ningún tratamiento previo de la muestra a medir, y sin la necesidad de emplear vacío.

Especificaciones técnicas:

• AFM multimode Nanoscope III A (Bruker) equipado con tres scanners de 1 µ, 15 µ y 150 µ.
• Controlador de temperatura (medidas entre temperatura ambiente y 60ºC).

Modos de trabajo:

1. Topografía en modo contacto, en aire y en líquido (medidas de rugosidad superficial, altura de capas, escalones, terrazas o la forma o distribución de objetos en la superficie)
2. Topografía en modo tapping, en aire y en líquido, con la correspondiente imagen de fase (medidas del contraste composicional de diferentes materiales).
3. Medidas mecánicas, tanto en contacto como en tapping, y en aire o en líquidos (obtención de curvas deflexión-desplazamiento).
4. Medidas de potencial de superficie que permite detectar la presencia de cargas en la superficie de la muestra.
5. Medidas de fuerzas magnéticas (MFM) que permiten observar dominios magnéticos que no son visibles en el modo topográfico.
6. Medidas de fuerzas eléctricas (EFM) sobre la superficie de la muestra.
7. Medidas de nanoindentación y nanoscratching para obtener información sobre la dureza de una muestra o la adhesión y durabilidad de una película.