Questões de Concurso Público UFMA 2022 para Físico

Diâmetro da sonda, metalização da amostra, filamento de tungstênio e vácuo de 10^-4Pa.

Diâmetro da sonda, metalização da amostra, voltagem de aceleração e vácuo em torno de 10^-4Pa

Filamento de tungstênio, diâmetro da sonda, voltagem de aceleração e corrente de elétrons

Controle de astigmatismo, diâmetro da sonda, filamento de LaB₆ e convergência do feixe de elétrons

Diâmetro da sonda, corrente de elétrons, convergência da sonda de elétrons e voltagem de aceleração

Neste modo, a interação do feixe de elétrons com a amostra é restrita a regiões próximas da superfície da amostra.

Neste modo, o diâmetro da sonda deve ser o menor possível, porém deve conter corrente suficiente para observação das estruturas de interesse na amostra.

Neste modo, correntes de elétrons com valores elevados são requeridas para melhorar o contraste da imagem.

Neste modo, o diâmetro da sonda de elétrons deve ser compatível com o tamanho das estruturas que se deseja observar.

Neste modo de imagem, o ângulo de convergência do feixe deve ser pequeno, com baixa mudança no diâmetro da sonda de elétrons.

O brilho é a característica mais importante, pois a qualidade da imagem em alta magnificação é extremamente dependente deste parâmetro.

A corrente de emissão de elétrons é a característica mais importante, pois uma grande parte da corrente de elétrons passa através da abertura do anodo e da coluna de vácuo.

O tempo de vida é o parâmetro mais importante, pois minimiza os custos com os filamentos que evaporam com o tempo.

A estabilidade do feixe de elétrons é a característica mais importante, pois, em medidas de longa duração, esse parâmetro é fundamental para a alta magnificação e qualidade da imagem.

O espalhamento de energia do elétron é o parâmetro mais importante, pois, quanto maior esse parâmetro for, maior é a limitação das operações em alta voltagem.

o emissor de elétrons é um filamento similar ao de tungstênio, porém com menor vida útil.

como possuem uma função de trabalho maior que a dos filamentos de tungstênio, desta forma, uma menor quantidade de elétrons é emitida para uma mesma temperatura de aquecimento.

proporcionam maior brilho e vida útil quando comparados aos filamentos de tungstênio.

Diferente dos filamentos de tungstênio, os canhões de LaB₆ não necessitam de geometria de ponta específica para acentuar o campo elétrico na extremidade a partir da qual os elétrons escapam.

Uma das vantagens dos canhões de LaB₆ é o preço, sendo, em geral, mais baratos que os filamentos de tungstênio, tornando-os mais utilizados nos MEVs, atualmente.

O tipo mais comum de lente de imersão são as lentes pinrole ou lentes cônicas.

As lentes objetivas são as primeiras lentes da coluna de vácuo, ou seja, aquelas que primeiro interagem com o feixe emitido do canhão.

As lentes pinrole são lentes do tipo condensadoras.

Geralmente são necessárias de uma a três lentes condensadoras para demagnificar o feixe de elétrons.

As lentes do tipo snorkel possuem grandes aberrações, não podendo acomodar amostras grandes.

Esse tipo de aberração surge quando os elétrons em trajetórias, além do eixo ótico, são desviados mais fortemente pelo campo magnético do que aqueles elétrons próximos ao eixo.

Os elétrons que alcançam um determinado ponto objeto, com energias ligeiramente diferentes, serão focados em posições diferentes do plano da imagem, resultando em uma sonda de elétrons na forma de disco ao invés de ser pontual.

Ocorre quando, em aberturas muito pequenas, a natureza ondulatória dos elétrons promove um padrão circular de difração, ao invés de um ponto no plano de imagem.

Esse tipo de aberração é provocado por erros de usinagem, inomogeneidade das peças, assimetria do enrolamento das bobinas e aberturas contaminadas.

Esse tipo de aberração pode ser corrigido aplicando-se um campo magnético suplementar, ajustando a simetria da lente.

Astigmatismo

Aberração cromática

Difração de abertura

Aberração esférica

Miopia

Nesse processo, um fóton é absorvido e sua energia é parcialmente transferida para um elétron orbital que é ejetado com energia cinética maior do que a energia do fóton menos a energia de ligação.

O coeficiente de absorção de um elemento para sua própria radiação é alto, devido à energia da radiação, característica de um elemento ser maior que a energia cinética de ejeção.

o espalhamento inelástico de raios X, no processo de absorção, é pequeno, quando comparado com as dimensões micrométricas de investigação em uma microanálise.

Na Microscopia Eletrônica de Varredura, não há processo de absorção de raios X nas amostras analisadas.

A absorção fotoelétrica por elétrons, em uma camada específica, requer que a energia do fóton seja menor que a energia de ligação do elétron para aquela camada.

A microanálise composicional oferece, de forma direta, dados quantitativos dos elementos presentes na amostra, sem a necessidade de prévia calibração.

Por meio da microanálise por energia dispersiva, é possível obter o mapa composicional da região analisada, possibilitando a correlação entre a microestrutura e a composição química detalhada.

Os espectros de raios X podem ser emitidos para todos os elementos da tabela periódica, exceto para o Hidrogênio (H), Hélio (He), Lítio (Li) e Berílio (Be).

Para detecção dos raios X caraterísticos emitidos por uma amostra, o material da janela do detector de energia dispersiva é geralmente o tungstênio, pois esse material aumenta a eficiência do detector.

A quantidade dos elementos químicos presente numa amostra não influencia na identificação qualitativa dos mapas composicionais de energia dispersiva.

1 – Canhão de elétrons, 2 – sistema de varredura, 3 – lentes condensadoras, 4 – lentes objetivas

1 – Canhão de elétrons, 2 – lentes objetivas, 3 – detectores de elétrons, 4 – suporte da amostra

1 – Canhão de elétrons, 2 – detectores de elétrons, 3 – lentes condensadoras, 4 – lentes objetivas

1 – Canhão de elétrons, 2 – controle de de magnificação, 3 – detectores de elétrons, 4 – amplificador

1 – Canhão de elétrons, 2 – lentes condensadoras, 3 – sistema de varredura, 4 – lentes objetivas

O range do feixe de elétrons na amostra é dependente da energia do feixe, do tipo de detector e dos parâmetros da amostra.

O espalhamento elástico dos elétrons do feixe impossibilita o efeito de retrodifusão no volume da amostra.

A probabilidade de um espalhamento elástico diminui fortemente com aumento do número atômico Z.

A interação do feixe de elétrons com os átomos da amostra pode defletir os elétrons do feixe em uma nova trajetória.

A profundidade de interação do feixe de elétrons (range de elétrons) no volume da amostra tende a aumentar com o aumento da inclinação da amostra.

a irradiação com o feixe de elétrons sobre a amostra resulta na perda de energia do feixe na forma de calor.

ocorre principalmente pelo mau posicionamento do espécime analisado no estágio da amostra.

é frequente em amostras metálicas, que constantemente derretem com a elevada energia do feixe de elétrons.

Pode ser minimizado com a diminuição da distância de trabalho (work distance - WD).

Pode ser minimizado com a diminuição do diâmetro da sonda de elétrons (spot size).

São os elétrons que atravessam a amostra e são detectados pelo detector posicionado abaixo do estágio da amostra.

Os elétrons são ejetados da amostra devido a colisões inelásticas entre os elétrons primários e os elétrons da banda de condução de amostras metálicas ou da banda de valência em semicondutores e isolantes.

São elétrons provenientes da camada externa da amostra que são fracamente ligados e recebem energia cinética suficiente durante o espalhamento inelástico do feixe primário.

São produzidos por uma sequência de colisões elásticas e inelásticas entre os elétrons do feixe primário e os átomos da amostra.

Uma das suas principais características é a baixa energia cinética de escape a partir da amostra analisada.

1 – Raios X contínuos, 2 – elétrons Auger, 3 – catodoluminescência

1 – Elétrons secundários, 2 – elétrons retroespalhados, 3 – elétrons transmitidos

1 – Florescência de raios X, 2 – elétrons difratados, 3 – elétrons secundários

1 – Elétrons difratados, 2 – raios X característicos, 3 – elétrons retroespalhados

1 – Elétrons retroespalhados, 2 – elétrons Auger, 3 – elétrons secundários

L_III K, L_II K e M_II/III LI

L_I K, L_II K e M_I K

L_I K, L_II K e M_II/III LI

L_I K, L_II K e M_II/III K

L_III K, L_II K e M_II/III K

Filtro de Cu. Porque os átomos de Cu espalham fortemente os fótons da radiação Cu Kβ.

Filtro de Cu. Porque os átomos de Cu absorvem fortemente a energia dos fótons da radiação Cu Kβ.

Filtro de Ni. Porque os átomos de Ni espalham fortemente os fótons da radiação Cu Kβ.

Filtro de Ni. Porque os átomos de Ni absorvem fortemente a energia dos fótons da radiação Cu Kβ.

Filtro de Pb. Porque os átomos de Pb espalham fortemente os fótons da radiação Cu Kβ.

2,56

3,62

4,04

5,32

3,78

9

6

7

5

8

3,02

4,16

3,57

4,79

3,19