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carlota-maggio
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Imaging (mapping) Technique
Hoffman Modulation Contrast
Oblique Illumination
Rheinberg Illumination
Dispersion Staining
ImagingTechnique
Brightfield(contrasto di ampiezza)
Darkfield(contrasto di diffrazione)
Contrasto di fase
Differential Interference Contrast (DIC)
Polarizzazione
Fluorescenza
Meccanismi di contrasto: Microscopia ottica
Tecniche speciali solo in trasmissione
Campo chiaro (Bright Field, BF)
È la tecnica “normale”: l’obbiettivo raccoglie tutta la luce che è trasmessa o riflessa dal campione.
È basata sull’assorbimento della luce (o di alcune lunghezze d’onda) maggiore o minore da parte di aree diverse del campione che quindi risultano più o meno chiare (o di colore diverso).
Quindi è una tecnica che si basa direttamente sul contrasto di intensità (o di colore). Per questo si chiama contrasto di ampiezza (l’intensità è il quadrato dell’ampiezza dell’onda).
Campo scuro (Dark Field, DF)
È la tecnica per oggetti che assorbono poco ma diffondono: l’obbiettivo raccoglie solo la luce che diffusa dal campione.
L’illuminazione è fatta in modo tale che la luce che illumina il campione non entra nell’obiettivo.
Risultano quindi chiari solo gli oggetti che diffondono, mentre il fondo risulta scuro.
Contrasto di polarizzazione
L’anisotropia che genera birifrangenza può essere intrinseca
al materiale o indotta da stress
È la tecnica per oggetti birifrangenti: il fascio ordinario e straordinario acquistano una differenza di fase diversa per tipi diversi di cristalli e dipendente dallo spessore. La loro interferenza produce colori che permettono di identificare i diversi cristalli.
Immagini ortoscopiche
Contrasto di fase È la tecnica per oggetti trasparenti e che non diffondono. Nell’attraversamento del campione la luce subisce però un cambiamento di fase che può venir sfruttato per creare interferenza con il fascio diretto.
Applicato p.es. per il conteggio delle fibre di amianto
Differential Intereference Contrast (DIC)
SpecimenType
ImagingTechnique
Transmitted Light
Transparent SpecimensPhase Objects
Bacteria, Spermatozoa,Cells in Glass Containers,
Protozoa, Mites, Fibers, etc.
Phase ContrastDifferential Interference Contrast
(DIC)Hoffman Modulation Contrast
Oblique Illumination
Light Scattering ObjectsDiatoms, Fibers, Hairs,
Fresh Water Microorganisms,Radiolarians, etc.
Rheinberg IlluminationDarkfield Illumination
Phase Contrast and DIC
Light Refracting SpecimensColloidal Suspensionspowders and minerals
Liquids
Phase ContrastDispersion Staining
DIC
Amplitude SpecimensStained Tissue
Naturally Colored SpecimensHair and Fibers
Insects and Marine Algae
Brightfield Illumination
Fluorescent SpecimensCells in Tissue Culture
Fluorochrome-Stained SectionsSmears and Spreads
Fluorescence Illumination
Birefringent SpecimensMineral Thin Sections
Liquid CrystalsMelted and Recrystallized Chemicals
Hairs and FibersBones and Feathers
Polarized Illumination
SpecimenType
ImagingTechnique
Reflected Light
Specular (Reflecting) SurfaceThin Films, Mirrors
Polished Metallurgical SamplesIntegrated Circuits
Brightfield IlluminationPhase Contrast, DIC
Darkfield Illumination
Diffuse (Non-Reflecting) SurfaceThin and Thick FilmsRocks and Minerals
Hairs, Fibers, and BoneInsects
Brightfield IlluminationPhase Contrast, DIC
Darkfield Illumination
Amplitude Surface FeaturesDyed Fibers
Diffuse Metallic SpecimensComposite Materials
Polymers
Brightfield IlluminationDarkfield Illumination
Birefringent SpecimensMineral Thin Sections
Hairs and FibersBones and Feathers
Single CrystalsOriented Films
Polarized Illumination
Fluorescent SpecimensMounted Cells
Fluorochrome-Stained SectionsSmears and Spreads
Fluorescence Illumination
Microscopia ottica: rapporto campione meccanismo
Trasmissione
Riflessione Scansione
Il numero di pixel nello schermo e la dimensione dell’area scansionata definiscono la dimensione dell’area del campione corrispondente ad un pixel, cioè la risoluzione.
L’ingrandimento è il rapporto tra la lunghezza della linea sullo schermo e quella sul campione.
Ingrandimento a vuoto (oltre la massima risoluzione)
fascio Area sul campione corrispondente a un pixel
Risoluzione max300m/600pixel 0.5 m/pixelNessuna informazione può essere ottenuta sulla
struttura interna del pixel sul campione
Ingrandimento300mm/300m 1000 X
300m
300mm
Esempio
600 pixel
La risoluzione ha un limite inferiore nella dimensione del fascio.
A cosa è dovuto l’ingrandimento nel SEM?
Specimen Image
Mag=1
Mag=3
Differenza importante tra TEM e SEM• Ricordando che: il coefficiente di aberrazione sferica aumenta con la
lunghezza focale delle lenti e questi due numeri hanno lo stesso ordine di grandezza (Cs ~ f/2)
• Il TEM analizza piccoli campioni posti tra i pezzi polari della lente
obiettivo, che quindi può essere operata a lunghezza focale molto piccola con (relativamente) piccoli valori del coefficiente di aberrazione
alta risoluzione possibile
(conseguenza secondaria: più alta è la risoluzione, minore spazio c’è per orientare il campione o per accessori vari).
• Nel SEM grandi campioni sono posti fuori dalla lente obiettivo che è operata a grandi lunghezze focali
limitata risoluzione(per raggiungere alte risoluzioni esistono SEM speciali, in cui piccoli campioni sono inseriti nelle lenti; sono necessari anche rivelatori speciali)