Para lograr una ampliación óptica o artificial que facilite la visualización de las características más pequeñas en la inspección de muestras se utilizan los microscopios. Los microscopios tanto ópticos como electrónicos permiten ver con mayor detalle las microestructuras que no son perceptibles a simple vista por el ojo humano, permitiendo ampliar hasta 1.000 veces la estructura con un microscopio óptico y hasta 500.000 veces con un microscopio electrónico. Estos son utilizados para el análisis de laboratorios de I+D, instituciones educativas, pruebas de fallas, entre otros.
Existen cuatro tipos de microscopios que pueden ser utilizados para realizar análisis metalográfico, estos dependen de la naturaleza de muestra y el objetivo de la investigación:
Microscopios ópticos
Este es uno de los microscopios más utilizados, tiene aumentos que oscilan entre 2,5 a 1.000, debido a la facilidad con la que permite observar las características específicas de los materiales, fundamentalmente aquellas relacionadas con sus propiedades físicas. El microscopio óptico utiliza diferentes filtros y con esto se mejora el contraste y se puede enfatizar en características específicas dependiendo de las propiedades del material.
Estereomicroscopio
El estereomicroscopio es una variante del microscopio óptico diseñado para observaciones de bajo aumento de una muestra, donde se utiliza la luz reflejada en la superficie de la muestra.
Microscopio electrónico de barrido
El microscopio electrónico de barrido (SEM) nos permite obtener información acerca sobre la topografía de la superficie y la composición de la muestra, generando imágenes de una muestra mediante el barrido de la superficie aplicando un haz de electrones focalizado, esto se debe a que los electrones interactúan con la muestra produciendo señales que se traducen en información.
LINEA COMPLETA DE MICROSCOPIOS ÓPTICOS
Los microscopios ópticos distribuidos por Intek cubren los tres grandes tipos de microscopía óptica como son estéreo microscopios, microscopios invertidos y microscopios verticales o compuestos.
Microscopio electrónico de transmisión
El microscopio electrónico de transmisión (TEM) permite tener diferentes tipos de información, como lo son el tipo y la orientación de los cristales individuales, a través de un haz de electrones que es trasmitido a través de una muestra cortada de manera muy fina, que al interactuar genera imágenes de enormes aumentos del material estudiado.
Para el análisis de muestras a través de un microscopio óptico debemos conocer cuáles los puntos clave a tener en cuenta:
Primero de debemos realizar una buena preparación de la muestra, ya que esto es fundamental para lograr la calidad y el contraste requeridos en la superficie de la muestra, que será afectada por la luz reflejada o transmitida y esto dependerá del tipo y tamaño de las características que se desean observar.
En segundo lugar, se debe tener en cuenta la fuente de luz a utilizar, ya que la imagen que vamos a obtener es gracias a la interacción entre la luz y la superficie observada, existen diferentes fuentes de luz como son la luz LED, halógeno o mercurio, y estas van acompañados de diferentes formas de iluminación como la coaxial, anillo de luz o un pun de luz que permiten inspeccionar una gran variedad de características de diferentes superficies. Algunas características que se podrían analizar son rugosidad, el color y su alineación.
También al conocer cuáles son las características que queremos observar, la naturaleza de la muestra y detalles a investigar de esta, se debe aplicar un tipo de filtro. Existen diferentes filtros o técnicas para microscopio óptico para conocer diferentes características.
La técnica más utilizada la de contraste campo claro, donde se distinguen detalles gracias a las diferencias de la reflectividad entre sí y se generan imágenes más detalladas. Existen otras técnicas como los son contrate de campo oscuro que nos permite analizar y predecir fallas en distintos materiales, contraste diferencial de interferencia que permite describir características morfológicas de los metales o contraste por fluorescencia que consiste en tinturar una superficie, para luego al iluminarla obtener imágenes que muestran posibles fracturas o polarizados que no sean deseados.
Algunos ejemplos de estos filtros son los siguientes:
MICROSCOPIO INVERTIDO TRINOCULAR METALOGRÁFICO
Campo oscuro en lamina semiconductor
El campo oscuro permite la observación de la luz difractada o dispersa de la muestra. Todo lo que no es plano refleja esta luz, mientras que todo lo que es plano parece oscuro, por lo que las imperfecciones se destacan claramente. El usuario puede identificar la existencia de incluso un pequeño rasguño o defecto hasta el nivel de 8 nm, más pequeño que el límite de potencia de resolución de un microscopio óptico. El campo oscuro es ideal para detectar pequeños arañazos o defectos en una muestra y examinar muestras de la superficie del espejo, incluidas las láminas.
Observación de luz transmitida LCD
Para muestras transparentes como LCD, plásticos y materiales de vidrio, la observación de luz transmitida verdadera está disponible mediante el uso de una variedad de condensadores. El examen de la muestra en campo claro transmitido y luz polarizada se puede lograr todo en un sistema conveniente.
Luz polarizada Asbesto
Esta técnica de observación microscópica utiliza luz polarizada generada por un conjunto de filtros (analizador y polarizador). Las características de la muestra afectan directamente la intensidad de la luz reflejada a través del sistema. Es adecuado para estructuras metalúrgicas (es decir, patrón de crecimiento de grafito en fundición nodular), minerales, LCD y materiales semiconductores.
Partículas conductoras de contraste de interferencia diferencial
DIC es una técnica de observación microscópica en la que la diferencia de altura de una muestra no detectable con campo claro se convierte en una imagen en relieve o tridimensional con un contraste mejorado. Esta técnica utiliza luz polarizada y se puede personalizar con una selección de tres prismas especialmente diseñados. Es ideal para examinar muestras con diferencias de altura mínimas, incluidas estructuras metalúrgicas, minerales, cabezales magnéticos, discos duros y superficies de obleas pulidas.
