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convoyeur à grille métallique

Qu’est-ce qu’un convoyeur à grille métallique ?

Un convoyeur à grille métallique est un convoyeur destiné au transport de marchandises.

Il est construit à l’aide de bandes transporteuses et de rouleaux pour déplacer les marchandises à une vitesse et dans une direction constantes. Il permet d’économiser de la main-d’œuvre, de produire en masse et d’uniformiser les produits, en particulier dans les processus de production alimentaire tels que le traitement thermique, le séchage, la congélation, le chauffage, la stérilisation, le lavage, la déshydratation et le transport.

Les convoyeurs à grille métallique résistants à la chaleur et à la corrosion sont largement utilisés pour ces filets. Ils aident à rationaliser les processus de production et de réduire les coûts.

Utilisations des convoyeurs à grille métallique

En raison de leur haut degré d’automatisation et d’efficacité, les convoyeurs à grille métallique sont utilisés dans une large gamme d’applications dans divers secteurs industriels. Ces systèmes améliorent efficacement les processus de déplacement et de transport des marchandises, augmentant ainsi la productivité et optimisant l’efficacité du travail.

Les marchandises à transporter peuvent être légères ou lourdes, froides ou chaudes, et résistantes aux produits chimiques.

1. Industrie manufacturière

Les convoyeurs à grille métallique jouent un rôle important dans les chaînes de production et les processus d’assemblage. En transportant automatiquement les pièces et les produits, ils réduisent la charge de travail des opérateurs et augmentent la vitesse et la précision des opérations d’assemblage.

De plus, les produits se déplacent à une vitesse uniforme, ce qui garantit une qualité constante. Les convoyeurs à grille métallique sont également utilisés pour la logistique et l’approvisionnement en matériel dans l’usine, assurant ainsi un flux de production régulier.

2. Industrie de la logistique

Les convoyeurs à grille métallique jouent également un rôle majeur dans l’industrie de la logistique. Ils automatisent le transport et le tri des marchandises dans les entrepôts, assurant ainsi un contrôle efficace des stocks et des expéditions rapides.

Les grands convoyeurs à grille métallique sont également utilisés dans les ports, les aéroports et d’autres lieux de manutention du fret pour déplacer, charger et décharger efficacement les conteneurs et les palettes. Cela augmente l’efficacité de l’ensemble du processus de transport et renforce la compétitivité de l’industrie logistique.

3. Industrie alimentaire

Certains convoyeurs à grille métallique peuvent être utilisés pour transporter des coquilles Saint-Jacques et des algues wakame, qui peuvent être bouillies pendant le transport. Inversement, si le convoyeur est transporté alors que de l’eau de refroidissement circule, le produit cible peut être transporté alors qu’il reste frais.

Outre la transformation des aliments, les convoyeurs à filet sont également utilisés dans les processus de lavage et de séchage, le refroidissement des pièces moulées et forgées, et le transport dans les lignes de traitement thermique.

Principe des convoyeurs à grille métallique

Les convoyeurs à grille métallique sont généralement équipés d’un moteur ou d’une unité d’entraînement. L’unité d’entraînement fait tourner la bande transporteuse pour transporter les marchandises.

La vitesse et la direction de la bande sont réglées par une unité de contrôle, ce qui permet d’adapter le transport à différentes applications. Les différents types de convoyeurs à grille métallique présentent des caractéristiques différentes.

1. Bandes sectionnelles de type S

Il s’agit de la construction la plus simple des convoyeurs à grille métallique, communément utilisée comme clôture.

Bien qu’elle soit peu coûteuse, elle présente l’inconvénient d’avoir une faible résistance à la traction et le filet est facilement déformé, ce qui provoque des méandres. Il est conseillé d’utiliser des scalènes alternés gauche-droite à intervalles réguliers, reliés par des lignes horizontales ou par des chaînes mises en place.

2. Bandes d’équilibrage de type B

Le produit connu sous le nom de balancier de type B est un excellent produit avec le plus grand nombre d’applications possibles. Les hélices gauche et droite alternées sont reliées par des liaisons de force serties, ce qui permet une réponse équilibrée à l’effort. Il est résistant aux méandres en cours de fonctionnement et possède une résistance élevée à la traction, ce qui lui permet d’être utilisé dans un grand nombre d’applications.

3. Bandes Glass-Tech de type G

Les bandes Glass-Tech de type G sont de construction similaire aux courroies de type B. Elles ont un pas d’hélice plus petit et utilisent un fil plus épais. Cela leur confère une résistance à la traction encore meilleure et les destine à des applications telles que le traitement thermique.

4. Bandes renforcées par des tringles de type RR

Les courroies renforcées par des tiges de type RR ont une structure très résistante à la traction, ce qui se traduit par un allongement net moins important. Ce type de courroie est particulièrement adapté aux applications à haute température. L’hélice et l’épine dorsale se trouvent généralement sur la même trajectoire, et l’usinage de l’épine dorsale et de la bride est possible.

Caractéristiques des convoyeurs à grille métallique

Pour résister à l’usure et à la charge qui se produisent pendant le transport des marchandises, la bande transporteuse et l’unité d’entraînement sont fabriquées dans des matériaux robustes. Cela garantit un fonctionnement stable sur de longues périodes d’utilisation et réduit les besoins de maintenance.

Les bandes sont réglables en largeur, en longueur et en hauteur et peuvent être personnalisées pour s’adapter à des environnements de travail spécifiques. Elles sont aptes à répondre à une grande variété de besoins.

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Transmisiones

¿Qué es una Transmisión?

Una transmisión es un dispositivo utilizado en vehículos y maquinaria, como coches y bicicletas, para regular el número de revoluciones o el par (fuerza de rotación).

Un reductor de velocidad es un dispositivo similar, pero mientras que un reductor de velocidad tiene una relación de reducción fija, una caja de cambios puede cambiar la relación de velocidad. La relación de velocidad variable permite adaptar la caja de cambios a distintas condiciones de funcionamiento.

Cambiando la combinación de engranajes con diferentes números de dientes, la velocidad y el par de entrada del motor u otro lado de potencia se convierten en lo que se necesita y sale.

Usos de las Transmisiones

Las transmisiones se utilizan en una gran variedad de vehículos y máquinas.

1. Vehículos

En los vehículos en movimiento, como coches, motocicletas y trenes, la relación de reducción puede aumentarse para accionar los neumáticos con un par mayor que el par en el lado de entrada, como el motor, cuando se requiere una gran potencia, como al arrancar desde parado o al subir una pendiente.

Si se requieren velocidades más altas que grandes pares, se puede reducir la relación de reducción y aumentar las rpm de salida por encima de las rpm de entrada.

2. Máquinas

Las máquinas-herramienta requieren que la velocidad periférica se mantenga dentro de un rango determinado durante el corte. Por ello, se utiliza una transmisión para variar la velocidad en función del material de la pieza y del diámetro de la herramienta.

Principio de las Transmisiones

Las transmisiones utilizan mecanismos como engranajes y poleas para controlar el par y la velocidad. Estos mecanismos permiten modificar la relación de transmisión al transferir la fuerza de giro del eje de entrada al de salida.

1. Transmisiones por Engranajes

Los engranajes son ruedas dentadas en forma de disco, que pueden combinarse con engranajes de diferentes tamaños para conseguir el efecto de cambio de velocidad.

El tamaño de un engranaje se expresa en términos de radio y número de dientes. Por ejemplo, considere un engranaje conectado al eje de entrada (piñón) engranado con un engranaje conectado al eje de salida (corona dentada).

La rotación del piñón en el eje de entrada se transmite a la corona dentada, que puede obtener la fuerza de rotación del eje de salida. Si el número de dientes del piñón es inferior al número de dientes de la corona dentada, la velocidad de rotación del eje de salida será inferior a la del eje de entrada y el par aumentará.

Por el contrario, si el número de dientes del piñón es mayor que el número de dientes de la corona dentada, la velocidad de rotación del eje de salida será mayor que la velocidad de rotación del eje de entrada y el par disminuirá. De este modo, la velocidad y el par pueden variar en función de la combinación de engranajes.

2. Transmisiones por Poleas

Una correa de caucho conecta dos poleas y, cambiando la relación de los diámetros de las poleas de entrada y salida, se consigue un efecto de velocidad variable. Las poleas son ruedas en forma de disco y la correa se enrolla alrededor de las poleas.

Cambiando la relación entre el diámetro de las poleas más pequeñas conectadas al eje de entrada y el diámetro de las poleas más grandes conectadas al eje de salida, se puede ajustar la velocidad de rotación y el par del eje de salida.

Las bicicletas y las motocicletas cambian de velocidad modificando la relación de transmisión entre los ejes de entrada y salida a través de una cadena, en lugar de engranar directamente los engranajes. De este modo, las Transmisiones funcionan utilizando mecanismos como engranajes y poleas.

Tipo de Transmisiones

Las transmisiones pueden dividirse a grandes rasgos en transmisiones escalonadas y continuas. En las transmisiones escalonadas, la relación de reducción es un valor escalonado, ya que la velocidad se modifica cambiando la combinación de engranajes y otros componentes.

Las transmisiones continuas permiten cambiar la relación de reducción sin escalones, realizando así la combinación óptima de par y velocidad. Esto permite una aceleración suave y una mayor eficiencia de combustible.

Existen tres tipos principales de transmisiones para aplicaciones de automoción: las transmisiones manuales (MT) y las transmisiones automáticas (AT), que son transmisiones continuamente variables, y las transmisiones continuamente variables (CVT).

1. Transmisión Manual (MT)

Este tipo de transmisiones controla la velocidad y el par del vehículo mediante el cambio manual de marchas por parte del conductor.

Para cambiar de marcha es necesario interrumpir temporalmente la entrada del motor, por lo que se utiliza un dispositivo llamado embrague para interrumpir la entrada y seleccionar la marcha adecuada, y luego se tira del embrague para reanudar la entrada del motor. El conductor puede seleccionar la marcha a voluntad, lo que le da un mayor control sobre las prestaciones del vehículo.

2. Transmisión Automática (TA)

Las transmisiones que no requieren que el conductor cambie de marcha manualmente. En función de la velocidad y la carga del vehículo, la marcha óptima se selecciona automáticamente mediante control electrónico.

Un dispositivo denominado convertidor de par, que utiliza presión hidráulica para desempeñar la función del embrague en una transmisión manual, garantiza la suavidad de los cambios de marcha.

3. Transmisiones de Variación Continua (CVT)

Existen CVT de correa y CVT toroidales. Las CVT de correa suelen utilizarse en scooters de dos ruedas y turismos, y cambian de marcha modificando continuamente el diámetro de contacto de las poleas que accionan la correa.

La CVT toroidal es una transmisiones que combina rodillos de forma especial; la potencia se transmite por fricción entre los rodillos, y la velocidad se cambia variando el diámetro del contacto entre los rodillos.

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Soldadores de Metal Ultrasónicos

¿Qué son los Soldadores de Metal Ultrasónicos?

Los soldadores de metal ultrasónico son dispositivos que utilizan las vibraciones del aire para generar ondas ultrasónicas, las cuales se emplean para unir metales.

A diferencia de los métodos tradicionales que emplean calor para fundir metales en la unión, los soldadores de metal ultrasónico no requieren calor. En su lugar, las ondas ultrasónicas inducen vibraciones en los átomos metálicos, permitiendo la unión de metales con diferentes puntos de fusión.

Sin embargo, es importante considerar que la fuerza de unión puede ser menor en comparación con los métodos de unión por calor, ya que el metal no se funde por completo en una sola operación. Esto puede afectar la resistencia de la unión y requiere atención especial en aplicaciones que demandan alta resistencia.

En cuanto a las categorías de unión de metales, existen tres tipos principales: la soldadura por fusión, donde se calienta y funde la unión; la soldadura en fase sólida, que involucra presión mecánica para deformar la unión plásticamente; y la soldadura fuerte, que implica la aplicación de un material de soldadura con bajo punto de fusión. La unión ultrasónica de metales se clasifica como una unión en fase sólida.

Usos de los Soldadores de Metal Ultrasónicos

Los soldadores de metal ultrasónico se utilizan para unir elementos que no deben verse afectados por su entorno, como el laminado de electrodos de baterías o la unión de terminales de conectores a cables de cobre. Como los soldadores de metal ultrasónico no funden el metal con calor, el propio material no se ve sometido a un calor intenso.

Por tanto, el calor afecta poco a las piezas no unidas. Sin embargo, la resistencia de la conexión no es alta, por lo que no son adecuadas para piezas móviles de gran tamaño.

Principio de los Soldadores de Metal Ultrasónicos

Cuando el metal se expone al aire, se forma una película de óxido en la superficie y se adhieren sustancias extrañas. Cuando estas adherencias están presentes, la unión no es posible a menos que la superficie de unión se funda una vez.

Sin embargo, cuando se aplican vibraciones ultrasónicas paralelas a la superficie de unión mientras se aplica presión verticalmente sobre el metal, las vibraciones ultrasónicas hacen que los metales rocen entre sí, desprendiendo la película de óxido y las adherencias y dejando firmemente expuesta la superficie metálica. La fuerza interatómica permite unir átomos sin fundir el metal.

Una vez fundido el metal, si la superficie metálica es fina, la propia forma puede deformarse o encogerse. Sin embargo, con la unión de metales por ultrasonidos, sólo una pequeña capa de la superficie de unión está sometida a la fuerza, por lo que su forma no se altera significativamente.

Además, como sólo se utiliza energía ultrasónica, no se consume gas. El consumo de energía eléctrica también se reduce considerablemente, por lo que se trata de un método de unión respetuoso con el medio ambiente.

Estructura de los Soldadores de Metal Ultrasónicos

Los soldadores de metal ultrasónico constan de un oscilador, una unidad de vibración y una bocina de ultrasonidos.

1. Oscilador

El oscilador suministra energía de alta frecuencia y controla la frecuencia. Como la frecuencia varía con cada bocina ultrasónica utilizada y depende de las condiciones de temperatura y presión durante el funcionamiento, la máquina está equipada con un circuito de seguimiento de frecuencia para ajustar la frecuencia al nivel óptimo.

2. Sección de Vibración

La sección de vibración consta de un transductor y una bocina fija, que amplifica la amplitud de la frecuencia enviada desde el oscilador a través del transductor y transmitida a la bocina fija.

3. Bocina Ultrasónica

La bocina ultrasónica se somete a la vibración y la presión aplicada causadas por las ondas ultrasónicas enviadas desde la sección vibratoria, lo que provoca un calor de fricción instantáneo en las superficies de unión de las piezas, fundiendo las superficies de contacto de las piezas y uniéndolas molécula a molécula. Cuando cesa la vibración ultrasónica, la pieza fundida se enfría y solidifica rápidamente.

Si se aplica presión continuamente durante el enfriamiento, las superficies de unión se solidifican en un estado más denso y se puede lograr una unión más fuerte.

Características de los Soldadores de Metal Ultrasónicos

Los soldadores de metal ultrasónico son más seguros, rápidos y precisos que otros métodos de unión. La unión por ultrasonidos significa que la unión se realiza in situ y puede llevarse a cabo con precisión. Además, el proceso de unión dura sólo unos segundos.

Excepto en las zonas puntuales, el metal apenas se ve afectado y es difícil dañarlo o deformarlo. Debido a la unión en fase sólida por ondas ultrasónicas, el aumento de temperatura hasta el metal base es lento y la unión es posible a temperaturas relativamente bajas del 35% al 50% de la temperatura de fusión del metal base.

Como resultado, no se producen chispas ni humos y se puede garantizar una excelente resistencia y conductividad.

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Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

¿Qué es un Microscopio Electrónico de Barrido (SEM)?

Un microscopio electrónico de barrido (SEM) es un tipo de microscopio electrónico que permite observar el estado de la superficie de una muestra gracias a la irradiación de la muestra con un haz de electrones y a la detección de los electrones secundarios emitidos por la muestra.

Los microscopios electrónicos de barrido (SEM) permiten observar incluso estructuras diminutas que son difíciles de observar con un microscopio óptico. Por eso se utiliza en campos tan diversos como la ingeniería de materiales o la bioquímica.

Usos de los Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

Los microscopios electrónicos de barrido (SEM) pueden aumentar su aumento hasta varios cientos de miles de veces y su resolución hasta varios nm. También tienen características como una gran profundidad de enfoque, que facilita la observación de irregularidades en la muestra.

El límite de aumento en microscopía óptica es de unas 1.000 veces y el límite de resolución es de unos 150 nm, por lo que los microscopios electrónicos de barrido permiten la observación con un aumento y una resolución mucho mayores que la microscopía óptica.

Además, a diferencia de las imágenes obtenidas con microscopios ópticos, los microscopios electrónicos de barrido proporcionan imágenes tridimensionales con contraste, en las que el plano perpendicular a la dirección de incidencia del haz de electrones es más oscuro y cuanto más cerca está el plano paralelo, más brillante se vuelve la imagen, lo que permite una observación intuitiva.

Aprovechando estas características, los microscopios electrónicos de barrido se utilizan para observar las condiciones superficiales de diversos materiales, como materiales semiconductores y cerámicos, microorganismos como bacterias y virus, y especímenes biológicos como células. En cambio, los microscopios electrónicos de transmisión se utilizan generalmente para observar la estructura interna de las muestras.

Principios de los Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

En un microscopio electrónico de barrido, un haz de electrones acelerados se enfoca sobre la superficie de una muestra y se irradia. Los electrones secundarios (SE) y los electrones retrodispersados (BSE) generados durante este proceso se detectan y analizan, y el estado de la muestra puede observarse como datos de imagen mediante el barrido de toda la zona de observación.

La resolución puede aumentarse hasta unos pocos nm aumentando la tensión de aceleración y la energía de los electrones irradiados. El aumento de la tensión de aceleración aumenta la resolución, pero una tensión de aceleración demasiado alta suele provocar problemas como el efecto de los electrones reflejados desde posiciones más profundas de la muestra y la carga (charge-up), por lo que se suelen utilizar tensiones de aceleración de varios kV a varias decenas de kV.

Los electrones secundarios son electrones expulsados desde cerca de la superficie de la muestra cuando se aplica un haz de electrones.

El estado de los electrones difiere en función de la irregularidad de la muestra, lo que crea un contraste en los datos de imagen obtenidos midiendo los electrones secundarios y permite observar las irregularidades de la superficie y la forma de las partículas.

Los electrones retrodispersados, por su parte, son electrones rebotados por la interacción de un haz de electrones con un átomo.

La reflectancia de los electrones emitidos difiere en función del átomo. La medición de los electrones retrodispersados aumenta el contraste para cada tipo de átomo y permite observar la distribución de los átomos en la muestra.

Estructura de los Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

Un microscopio electrónico de barrido consta principalmente de un cañón de electrones que emite haces de electrones, una lente de electrones que enfoca los haces sobre la muestra y un detector que recoge los electrones secundarios y retrodispersados. Además, incluye un sistema de control y una pantalla para ajustar parámetros y visualizar imágenes. Este equipo permite una observación detallada a nivel microscópico de muestras.

Existen tres tipos de cañones de electrones: de emisión térmica, de emisión de campo y de tipo Schottky, cada uno con características diferentes. Las lentes de electrones suelen ser del tipo en el que se hace pasar una corriente eléctrica a través de una bobina y el haz de electrones se controla mediante un campo magnético, y existen varios tipos, incluidos los sistemas de lente externa y lente interna.

El interior del microscopio electrónico de barrido se mantiene en un alto vacío de unos 10^-4 Pa durante la medición, pero en los últimos años se han desarrollado algunos microscopios que pueden medir en condiciones de bajo vacío (unos 10^2 Pa) o presión atmosférica, y se utilizan a menudo en el campo biológico donde se utilizan muestras con alto contenido de humedad.

Más Información sobre Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

1. Preparación de Muestras para Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

Los microscopios electrónicos de barrido pueden utilizarse para medir una amplia gama de muestras, pero algunas de ellas requieren una preparación de la muestra y unas condiciones de medición adecuadas.

Muestras aislantes
Cuando se utilizan muestras aislantes, la superficie de la muestra puede cargarse con el haz de electrones irradiado. La electrización puede dar lugar a imágenes distorsionadas y contrastes anormales, lo que puede dificultar la obtención de datos de imagen precisos. Para evitar la carga, es necesario tomar medidas como recubrir la superficie de la muestra con una fina pulverización de metal, observar a bajas tensiones de aceleración o en condiciones de bajo vacío.

Muestras que se evaporan o subliman en condiciones de alto vacío
La evaporación o sublimación en condiciones de alto vacío no sólo modifica la estructura y la forma de la muestra, sino que también puede provocar fallos en el equipo. Para evitarlos, es eficaz tomar medidas como la medición en condiciones de bajo vacío. Además, las muestras biológicas, etc. que contienen mucha agua suelen requerir un tratamiento previo por separado, incluso para la observación en bajo vacío.

Muestras magnéticas
Cuando se utilizan muestras magnéticas, si la distancia entre la lente de electrones y la muestra es demasiado corta, la muestra se magnetizará, lo que dificultará el ajuste del haz de electrones, y en el caso de muestras grandes, existe la posibilidad de que la muestra se salga del soporte de muestras y sea absorbida por la lente. Para evitarlo, es necesario utilizar un microscopio electrónico de barrido en el que la muestra y la lente estén fuera del objetivo y la muestra se fije con tornillos o pegamento.

Cuando se desea observar el interior de la muestra
Si desea observar el interior de una muestra sin utilizar el modo de transmisión descrito a continuación, deberá procesar la muestra utilizando un haz de iones focalizado (FIB) o similar y observar la sección transversal.

2. Principales Dispositivos de Análisis Acoplados a los Microscopios Electrónicos de Barrido (SEM)

Cuando se irradia una muestra con haces de electrones acelerados, pueden obtenerse señales como electrones de transmisión, rayos X, catodoluminiscencia y electrones absorbidos, así como electrones secundarios y electrones retrodispersados. Puede instalarse un analizador para detectar estas señales.

Electrones transmitidos
Si la muestra es suficientemente fina, o si el material es particulado, una parte de los electrones irradiados puede transmitirse y detectarse como electrones transmitidos. Esto se mide generalmente con un microscopio electrónico de transmisión o un instrumento de medición independiente como un microscopio electrónico de transmisión por barrido (STEM), aunque los microscopios electrónicos de barrido a veces están equipados con un modo de transmisión. Microscopio electrónico de transmisión de barrido (STEM). Permite observar estructuras internas, algo para lo que los microscopios electrónicos de barrido (SEM) no son muy buenos.

Rayos X
Cuando un átomo es irradiado por un haz de electrones, a veces se emiten rayos X además del haz de electrones. Estos rayos X tienen su propia energía específica para cada átomo, por lo que detectando los rayos X emitidos es posible identificar el tipo de átomo presente en la superficie de la muestra.

Existen dos tipos de detectores de rayos X: los detectores de rayos X de dispersión de energía (EDS) y los detectores de rayos X de dispersión de longitud de onda (WDS), Cada uno tiene características diferentes y debe seleccionarse en función de la finalidad.

Catodoluminiscencia
La catodoluminiscencia es la luz emitida cuando una muestra es irradiada por un haz de electrones, y mediante la detección de esta luz se pueden medir las propiedades cristalinas de la muestra, como los defectos cristalinos, las impurezas y la concentración de portadores.

Pueden añadirse otras funciones añadiendo opciones. En comparación con las mediciones realizadas con un dispositivo de medición independiente, tiene la ventaja de que la posición de medición puede seleccionarse mientras se visualiza la imagen del microscopios electrónicos de barrido (SEM), lo que permite realizar mediciones más detalladas.

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Microscopios Crioelectrónicos

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Microscopios Electrónicos de Transmisión

¿Qué es un Microscopio Electrónico de Transmisión?

Un microscopio electrónico de transmisión es un dispositivo que permite visualizar la estructura interna de una muestra. Utiliza haces de electrones para irradiar una muestra ultrafina y detecta los electrones transmitidos y dispersos que atraviesan la muestra. Este tipo de microscopio es valioso en campos como la ingeniería de materiales y la bioquímica, ya que ofrece aumentos significativos en la observación de estructuras internas, superando las limitaciones de los microscopios ópticos. Su término en inglés es “Transmission Electron Microscope” (TEM).

Usos de los Microscopios Electrónicos de Transmisión

Los microscopios electrónicos de transmisión se utilizan para observar la estructura interna de una muestra con aumentos de varios cientos a varios millones de veces.

Puede observar células enteras en el nivel de decenas de micrómetros, así como estructuras de disposición atómica en el nivel de varios Å (1Å (angstrom) = 10-10m). Puede utilizarse para el análisis estructural de diversos materiales, como semiconductores y cerámicas, y para la observación de diversos objetos, como células, bacterias y otras muestras biológicas. Se puede obtener diversa información, como la observación de patrones de difracción de electrones ajustando el sistema de lentes, y el análisis elemental y de estado acoplando adicionalmente un espectrómetro. A diferencia de los microscopios electrónicos de transmisión de barrido (STEM), puede adquirir datos de imagen de una sola vez, por lo que a veces se utiliza para observar cambios en la estructura a lo largo del tiempo.

Principios de los Microscopios Electrónicos de Transmisión

El principio de los microscopios electrónicos de transmisión es que se irradian electrones acelerados sobre una muestra y se detectan los electrones transmitidos a través de la muestra para observar las condiciones internas. Aunque la estructura es similar a la de un microscopio óptico, la fuente de luz utilizada no es luz visible sino un haz de electrones, por lo que el grosor de la muestra debe reducirse a un nivel en el que los electrones puedan penetrar (menos de 100 nm). La diferencia en la densidad de electrones transmitidos a través de la muestra aparece como un contraste.

Cuanto más corta sea la longitud de onda de los electrones que irradian la muestra (cuanto mayor sea la energía), mayor será la resolución: cuando los electrones se aceleran a una tensión de aceleración de 300 kV, la longitud de onda es de 0,00197 nm, que es mucho más corta que la longitud de onda de la luz visible utilizada en microscopía óptica (aproximadamente de 380 nm a 780 nm), por lo que se obtiene una alta resolución (~0,1 nm), lo que permite una observación con alta resolución (~0,1 nm).
Cuanto mayor sea la tensión de aceleración, menor será la longitud de onda y mayor la resolución, pero esto aumenta el daño a la muestra y debe ajustarse adecuadamente. El límite superior de la resolución se sitúa en torno a 50 pm debido a factores como las aberraciones del sistema óptico.

Más Información sobre Microscopios Electrónicos de Transmisión

1. Preparación de Muestras para Microscopios Electrónicos de Transmisión

Algunas muestras requieren una preparación adecuada.

Muestras gruesas
Las muestras para microscopios electrónicos de transmisión en general deben diluirse hasta alcanzar un grosor de unos 100 nm.
1. método de dispersión

La muestra se dispersa en un disolvente y la dispersión se deja caer sobre el sustrato para su observación.
2. método del microtomo
Este método utiliza una cuchilla de diamante para adelgazar la muestra hasta un grosor de unos 100 nm. Las muestras blandas, como los polímeros, se enfrían con nitrógeno líquido y luego se cortan.
3. Método de fresado con Ar

Una muestra que se ha adelgazado mecánicamente hasta un grosor de varias decenas de micrómetros se irradia con iones Ar+, que rompen los enlaces de la muestra mientras la adelgazan.
4. Método FIB

El área objetivo se adelgaza mediante FIB mientras se observa con un microscopio electrónico de barrido (SEM), por ejemplo. Utilizando un microscopio electrónico de ultra alto voltaje (HVEM) con un voltaje de aceleración de 1000 kV o superior, es posible observar muestras con un espesor de alrededor de 5 µm. Sin embargo, como el equipo es muy grande y la estructura es compleja, pertenece principalmente a instalaciones de investigación como las universidades.

Muestras que no contienen elementos pesados
Los polímeros y las muestras biológicas se componen principalmente de elementos ligeros como C, H, N y O, que son muy permeables a los electrones y pueden no proporcionar suficiente contraste para la identificación estructural. La tinción electrónica selectiva con un agente de tinción con alta capacidad de dispersión de electrones (por ejemplo, OsO4 o RuO4) en la zona donde se va a observar la estructura puede proporcionar una imagen con suficiente contraste. La tinción con electrones puede alterar la estructura de la muestra y, para evitar este efecto, es eficaz el uso del contraste de fases en microscopios electrónicos de transmisión o en microscopios electrónicos de transmisión por barrido (STEM).

Muestras que se Evaporan o Subliman en Condiciones de Vacío Elevado
La evaporación o sublimación en condiciones de vacío elevado no sólo modifica la estructura y la forma de la muestra, sino que también puede provocar fallos en el equipo. Para evitarlo, deben utilizarse microscopios electrónicos de transmisión (ETEM) o crioEM controlados ambientalmente.

2. Principales Instrumentos Analíticos de los Microscopios Electrónicos de Transmisión

Dado que pueden obtenerse diversas señales distintas de los electrones irradiando una muestra con un haz de electrones acelerado, los microscopios electrónicos de transmisión pueden estar equipados con diversos tipos de dispositivos de análisis.

Difracción de electrones
Se obtiene una imagen de difracción de la muestra detectando la interferencia de haces de electrones dispersados elásticamente. El análisis de la imagen de difracción revela información cristalográfica, como la estructura y la orientación del cristal.

Espectroscopia de pérdida de energía de electrones (EELS)
Los haces de electrones inelásticamente dispersos son los haces de electrones emitidos por una muestra después de que el haz de electrones incidente haya excitado los electrones de la muestra. Midiendo cuánta energía pierde el haz de electrones en comparación con antes del haz incidente, puede determinarse información sobre la composición y el estado de enlace de la muestra.

Tomografía electrónica
Aplicando los principios de la TC (tomografía computerizada) a los electrones transmitidos, es posible producir una imagen estereoscópica tridimensional de la muestra apilando imágenes transversales de la muestra.

A estas imágenes pueden añadirse otras funciones de análisis. En comparación con las mediciones realizadas con un dispositivo de medición independiente, pueden realizarse mediciones más detalladas, ya que la posición de medición puede seleccionarse mientras se visualiza la imagen del microscopio electrónico de transmisión.

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Bridas Roscadas

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Microjeringas

¿Qué es una Microjeringa?

Una microjeringa es un instrumento tubular de laboratorio diseñado para inyectar muestras líquidas en cromatógrafos de líquidos (HPLC) y cromatógrafos de gases (GC).

Estas jeringas tienen capacidades que van desde 0,1 µl hasta 500 µl y pueden estar fabricadas en vidrio o metal. La elección de la microjeringa adecuada depende del instrumento utilizado y del analito que se esté analizando.

A pesar de esto, en los últimos años ha aumentado el uso de automuestreadores que permiten inyectar muestras de manera automática, lo que ha disminuido la necesidad de realizar inyecciones manuales.

Usos de las Microjeringas

Las microjeringas se utilizan principalmente en cromatografía de gases y cromatografía de líquidos de alto rendimiento. Las muestras de análisis pueden inyectarse y medirse con microjeringas en instrumentos cromatográficos.

Los lugares de introducción de muestras en los instrumentos cromatográficos incluyen automuestreadores, en los que la muestra se inyecta automáticamente, e inyectores manuales, en los que es necesaria la inyección manual. Existen jeringas manuales y jeringas para automuestreadores.

Mientras que los automuestreadores dificultan operaciones como la inyección de sólo 1 µl de una solución de muestra traza de 5 µl, la inyección manual permite utilizar para la medición una porción de muestra de un volumen de muestra pequeño.

Principios de las Microjeringas

Al manipular la microjeringa, inspeccione primero la punta de la aguja para detectar distorsiones o grietas en el cuerpo antes de utilizarla. A continuación, se enjuaga la jeringa varias veces con la muestra que se va a inyectar para evitar la contaminación por sustancias no deseadas distintas de las que se van a analizar.

A continuación, se aspira en la jeringa una cantidad de líquido superior al volumen de inyección previsto y se gira la aguja hacia arriba para expulsar el líquido, lo que elimina las posibles burbujas de aire. En este punto, el líquido extruido puede limpiarse con un pañuelo de papel para evitar problemas como la contaminación.

Al inyectar líquido en el sistema de cromatografía, asegúrese de que el inyector manual está en la posición de inyección antes de introducir la aguja de la jeringa hacia atrás. A continuación, cambie rápidamente la posición del inyector a carga, extraiga el contenido de la jeringa y, una vez finalizada la inyección, cambie rápidamente la posición del inyector a inyección y retire la jeringa sin cambiarla.

Después de la inyección de la muestra, lave varias veces el inyector y la jeringa con disolvente de muestra para evitar problemas como el arrastre.

Tipos de Microjeringas

Existen dos tipos de microjeringas, según la forma de la punta de la aguja. Se trata de las microjeringas para cromatografía líquida y las microjeringas para cromatografía de gases.

Las microjeringas para cromatografía de líquidos tienen la punta de la aguja cortada en ángulo recto, mientras que las microjeringas para cromatografía de gases tienen la punta de la aguja cortada en ángulo agudo. Cuando la microjeringa para cromatografía de gases se utiliza para cromatografía de líquidos, golpea la parte posterior de la introducción y la daña.

Por otra parte, las microjeringas de cromatografía de líquidos no pueden penetrar el tabique de goma que se fija a la introducción de cromatografía de gases para hacerla hermética.

Construcción de las Microjeringas

La forma de una microjeringa es similar a la de una jeringa. Consta de una sección de jeringa y un émbolo, con una aguja unida a la sección de jeringa. Cuando se tira del émbolo, el gas de muestra o la solución de muestra se aspira en la jeringa, y cuando se empuja, se descarga y puede medirse, ya que la parte de la jeringa suele estar graduada. Los volúmenes varían ampliamente, por ejemplo, desde unos pocos µl hasta varios cientos de µl.

Puede instalarse una guía para recoger un volumen fijo. Las microjeringas de bajo volumen tienen émbolos finos y delicados, por lo que se instalan guías para evitar que el émbolo se caiga o se doble debido a una operación de introducción fallida.

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