Elektronu mikroskopa optiskā mikroskopa attēlveidošanas principu līdzības un atšķirības
Elektronu mikroskops ir instruments, kas izmanto elektronu starus un elektronu lēcas, nevis gaismas starus un optiskās lēcas, lai attēlotu vielu smalkās struktūras ļoti lielā palielinājumā, pamatojoties uz elektronu optikas principu.
Elektronu mikroskopa izšķiršanas jaudu attēlo minimālais attālums starp diviem blakus esošajiem punktiem, ko tas var izšķirt. 197. g Tagad elektronu mikroskopa maksimālais palielinājums pārsniedz 3 miljonus reižu, savukārt optiskā mikroskopa maksimālais palielinājums ir aptuveni 2000 reižu, tāpēc dažu smago metālu atomi un glīti sakārtotie atomu režģi kristālā ir tieši novērojami caur elektronu mikroskopu. .
1931. gadā Knorr-Bremse un Ruska no Vācijas no jauna uzstādīja augstsprieguma osciloskopu ar aukstā katoda izlādes elektronu avotu un trim elektronu lēcām, un ieguva attēlu, kas palielināts vairāk nekā desmit reizes, kas apstiprināja elektronu mikroskopa palielinātas attēlveidošanas iespēju. 1932. gadā pēc Ruska uzlabojumiem elektronu mikroskopa izšķirtspēja sasniedza 50 nanometrus, aptuveni desmit reizes pārsniedzot toreizējā optiskā mikroskopa izšķirtspēju, tāpēc elektronu mikroskops sāka pievērst cilvēku uzmanību.
194. gados 0Hils ASV izmantoja astigmatizatoru, lai kompensētu elektronu lēcas rotācijas asimetriju, kas radīja jaunu izrāvienu elektronu mikroskopa izšķirtspējā un pakāpeniski sasniedza mūsdienu līmeni. Ķīnā 1958. gadā veiksmīgi tika izstrādāts transmisijas elektronu mikroskops ar 3 nanometru izšķirtspēju, bet 1979. gadā tika izgatavots liels elektronu mikroskops ar izšķirtspēju 0,3 nanometri.
Lai gan elektronu mikroskopa izšķirtspēja ir daudz labāka nekā optiskajam mikroskopam, ir grūti novērot dzīvos organismus, jo elektronu mikroskopam ir jādarbojas vakuuma apstākļos, un elektronu stara apstarošana izraisīs arī bioloģisko paraugu iznīcināšanu. tikt bojātam starojuma ietekmē. Arī citi jautājumi, piemēram, elektronu lielgabala spilgtuma un elektronu lēcas kvalitātes uzlabošana, ir jāturpina pētīt.
Izšķirtspēja ir svarīgs elektronu mikroskopijas rādītājs, kas ir saistīts ar krītošā konusa leņķi un elektronu stara viļņa garumu, kas iet cauri paraugam. Redzamās gaismas viļņa garums ir aptuveni {{0}} nanometri, savukārt elektronu staru viļņa garums ir saistīts ar paātrinājuma spriegumu. Kad paātrinājuma spriegums ir 50-100 kV, elektronu staru kūļa viļņa garums ir aptuveni 0.0053-0,0037 nanometri. Tā kā elektronu stara viļņa garums ir daudz mazāks par redzamās gaismas viļņa garumu, pat tad, ja elektronu stara konusa leņķis ir tikai 1 procents no optiskā mikroskopa izšķirtspējas, elektronu mikroskopa izšķirtspēja joprojām ir daudz labāka par to. no optiskā mikroskopa.
