O documento descreve a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), incluindo seu funcionamento, tipos de detectores, processo de formação de imagens e aplicações como análise de resíduos de disparos de arma de fogo. O autor é Cristóvão Macedo Dantas, perito técnico da Polícia Civil da Bahia.

1. Governo do Estado da Bahia
Secretaria da Segurança Pública
Polícia Civil da Bahia
Departamento de Policia Técnica
Laboratório Central
Microscopia Eletrônica de Varredura
( MEV )
Cristóvão Macedo Dantas
Perito Técnico de Polícia Civil

2. Introdução
A Microscopia é o processo de visualização de
pequenas estruturas impossíveis de serem
visualizadas a olho nu, porem que tornam-se
visíveis quando utilizamos uma série de lentes de
amplificadoras.
Os microscópios pertencem basicamente, a duas
categorias: Luminosos (ML) e Eletrônicos (ME).
As diferenças estão na radiação utilizada e na
maneira como ela é refratada.
A microscopia de luz utiliza-se da radiação de
ondas luminosas, sendo estas refratadas por
lentes de vidro. O campo microscópico aparece
brilhante iluminado e os objetos estudados se
apresentam mais escuros. Geralmente produzem
um aumento aproximadamente de 1000X.

3. Na Microscopia Eletrônica a radiação empregada é
de feixe de elétrons, sendo ele refratado por meio de
lentes eletrônicas. O microscópio eletrônico produz
aumentos úteis de 200.000 na 400.000X, sendo seu
poder de resolução cerca de 100 vezes maior que o
microscópio de luz. O maior poder de resolução do
microscópio eletrônico esta relacionado com o curto
comprimento de onda (λ) dos raios eletrônicos
utilizados para ampliar os espécimes em questão.
Os microscópios eletrônicos estão classificados em
dois tipos: de transmissão e de varredura.

4. Comprimento de onda (λ)
Um Objeto se torna visível ao microscópio como
resultado de sua interação com as ondas de luz usadas
para iluminá-lo. Esta interação ocasiona um desvio das
ondas quando estas passam pelo objeto. Objetos
muitos pequenos não causam quaisquer desvios
detectáveis nas ondas, e portanto, permaneceram
invisíveis (não resolvidos). Quanto menor o
comprimento de onda da luz, menor será o objeto que
que poderá ocasionar desvios nas ondas, logo menor
será o objeto visualizado. Isto significa que a natureza
da luz limita o tamanho do objeto detectado pelo
microscópio.
(λ) utilizado pelo microscópio de luz (ML), luz visível, entre 400 e 700nm
(λ) utilizado pelo microscópio eletrônico (ME), feixe eletrônico 6,06.10-3 nm.

5. ← Reservatório de N Líquido
2
p/ detector EDS

6. ← Porta de Amostragem

9. Tipo de Detectores
1) Os detectores de elétrons secundários (ES), fornecem
imagem de topografia da superfície das partículas e são
os responsáveis pela obtenção das imagens de alta
resolução.
2) Os detectores de elétrons retroespalhados (BSE)
permitem a análise de variação de composição ou
contraste.

10. Detector EDS.
Quando elétrons provenientes do canhão do
microscópio incide sobre o átomo da amostra,
podem arrancar elétrons de camadas mais internas
da eletrosfera, os elétrons mais afastados do
núcleo passam a ocupar a lacuna deixada, a fim de
recuperar a estabilidade atômica. Esta transição
emite radiação com (λ) na faixa dos raios-X. Desta
forma os espectros de emissão de raios-X são
como uma impressão digital de um elemento
químico. Um espectro de EDS de uma amostra
pode dizer a composição dos elementos químicos
da mesma.

11. Espectro de EDS

14. Processo de Formação da Imagem
Para formação da imagem, o fluxo de informação do
microscópio para o computador consiste na localização
dos pontos de varredura no plano x,y com o conjunto
de intensidades correspondentes, originadas pelo
detector de elétrons retroespalhados ou pelo detector
de elétrons secundários, que estão localizados dentro
da câmara de vácuo. Quando a amostra é varrida, a
tela do display é varrida simultaneamente com
correspondência de posições,utilizando as intensidades
dos detectores para cada ponto, como esquematizado
na figura a seguir.

15. Processo de Formação da Imagem

16. Metalizador de amostras
Amostras isolantes ou biológicas para serem
analisadas no modo convencional do MEV (alto vácuo),
tem que passar por um processo de metalização, haja
vista que amostras para MEV tem que ser condutoras
de corrente elétrica. O processo de metalização
consiste ma aplicação de uma camada de carbono ou
ouro, através de processo de eletro deposição.
(vide foto do
metalizador)

17. Metalizador de Amostras

18. Aranha

19. Formiga sobre fita de carbono- sinal elétrons retro-espalhados

20. Estrutura de Alumínio, atacada

21. Ferro puro siterizado e precipitados de Nitretos

22. Cerâmica de queimador

23. Relação entre MEV e disparos com arma de fogo
Os Peritos, ao investigarem se um determinado suspeito
efetuou tiros com arma de fogo ou não, geralmente
coletam materiais dos suspeitos, utilizando pequenos
cilindros de metal chamados de ‘stubs’ que contém
preso na sua extremidade um adesivo, (fita condutora
de carbono) a qual é esfregada principalmente na pele
do suspeito, em pontos específicos como a palma e
dorso da mão. Resíduos de disparos de arma de fogo
(doravante GSR, do inglês gunshot residue), se
presentes, irão aderir ao adesivo. O cilindro então é
colocado no Microscópio Eletrônico de Varredura
(MEV), e a superfície do adesivo é analisada. A
presença dos metais, Chumbo (Pb), Bário (Ba) e
Antimônio (Sb), específicos de GRS quando
identificados, bem como formato esferóide e tamanho
da partículas ( ≅10µm), fornecem prova inequívoca da
participação de eventos com disparo de arma de fogo .

24. Referências:
(1) - SANTOS, F. H. - Colheita de Resíduos de Disparo de
Armas de Fogo e Análise Por Microscopia Electrónica de
Varrimento. O PERITO, Tecnologias e Polícia , Ano I; Nº 1,
1995, pp. 3 - 4.
(2) - WALLACE, J. S. e outros - Discharge Residues from
Cartridge - operated Industrial Tools. J. For,. Sci Soc. 1984;
24: 495 - 508.
(3) - OWENS, A. D. - A Reevaluation of the Aerospace
Corporation Final Report on Particle Analysis - When to Stop
Searching for Gunshot Residue (GSR)? J. For Sci. Vol.35, Nº
3, 1990, pp. 698 - 705.
(4) - ANÓNIMO - Standard Guide for Gunshot Residue
Analysis by Scanning Electron Microscopy / Energy -
Dispersive Spectroscopy. ASTM E 1588 - 95.
(5) - HALBERSTAM, R. C. - A Simplified Probability Equation
for Gunshot Primer Residue (GSR) Detection. J. For. Sci.
Vol. 36, Nº3, 1991, pp. 894 - 897.

25. Secretaria da Segurança Publica.
Polícia Civil da Bahia
Departamento de Polícia Técnica
Laboratório Central
Cristóvão Macedo Dantas
Perito Técnico de Polícia Civil
cdantas@ptecnica.ba.gov.br
cmdantasba@hotmail.com