Īss ievads par transmisijas elektronu mikroskopu
īss ievads
Elektronu mikroskopa un optiskā mikroskopa attēlveidošanas princips būtībā ir vienāds, taču atšķirība ir tāda, ka pirmais izmanto elektronu staru kā gaismas avotu un elektromagnētisko lauku kā objektīvu. Turklāt, tā kā elektronu staru iekļūšana ir ļoti vāja, elektronu mikroskopam izmantotais paraugs ir jāizveido īpaši plānās daļās, kuru biezums ir aptuveni 50 nm. Šāda veida šķēle jāizgatavo ar ultramikrotomu. Elektronu mikroskopa palielinājums var sasniegt gandrīz vienu miljonu reižu, un tas sastāv no piecām daļām: apgaismojuma sistēmas, attēlveidošanas sistēmas, vakuuma sistēmas, ierakstīšanas sistēmas un barošanas sistēmas. Ja tās ir sadalītas, galvenās daļas ir elektroniskā lēca un attēlveidošanas ierakstīšanas sistēma, kas sastāv no elektronu lielgabala, kondensatora, paraugu telpas, objektīva, difrakcijas spoguļa, starpspoguļa, projekcijas spoguļa, fluorescējoša ekrāna un kameras, kas novietota vakuumā.
Elektronu mikroskops ir mikroskops, kas izmanto elektronus, lai parādītu objekta iekšpusi vai virsmu. Ātrgaitas elektronu viļņa garums ir īsāks nekā redzamās gaismas viļņa garums (viļņu-daļiņu dualitāte), un mikroskopa izšķirtspēju ierobežo izmantotais viļņa garums, tāpēc elektronu mikroskopa teorētiskā izšķirtspēja (apmēram 0,1 nm) ) ir daudz augstāks nekā optiskajā mikroskopā (apmēram 200 nm).
Transmisijas elektronu mikroskops (TEM), saukts par transmisijas elektronu mikroskopu [1], projicē paātrinātu un koncentrētu elektronu staru uz ļoti plānu paraugu, un elektroni saduras ar paraugā esošajiem atomiem, lai mainītu virzienu, tādējādi radot cietu leņķisko izkliedi. Izkliedes leņķis ir saistīts ar parauga blīvumu un biezumu, tāpēc pēc pastiprināšanas un fokusēšanas var veidot attēlus ar dažādu spilgtumu, un attēli tiks parādīti attēlveidošanas ierīcēs (piemēram, fluorescējošie ekrāni, plēves un gaismjutīgas savienojuma sastāvdaļas).
Tā kā elektronu de Broglie viļņa garums ir ļoti īss, caurlaidības elektronu mikroskopa izšķirtspēja ir daudz augstāka nekā optiskajam mikroskopam, kas var sasniegt {{0}},1 ~ 0,2 nm un palielinājums ir desmitiem tūkstošu. ~ miljoniem reižu. Tāpēc ar transmisijas elektronu mikroskopu var novērot parauga smalko struktūru, pat tikai vienas atomu kolonnas struktūru, kas ir desmitiem tūkstošu reižu mazāka par mazāko struktūru, ko var novērot ar optisko mikroskopu. TEM ir svarīga analītiskā metode daudzās zinātnes jomās, kas saistītas ar fiziku un bioloģiju, piemēram, vēža pētniecībā, virusoloģijā, materiālzinātnē, nanotehnoloģijā, pusvadītāju pētniecībā un tā tālāk.
Ja palielinājums ir mazs, TEM attēlveidošanas kontrastu galvenokārt izraisa atšķirīgā elektronu absorbcija, ko izraisa atšķirīgs materiālu biezums un sastāvs. Taču, ja palielinājums ir liels, sarežģītās svārstības radīs atšķirīgu attēla spilgtumu, tāpēc iegūtā attēla analīzei ir nepieciešamas profesionālas zināšanas. Izmantojot dažādus TEM režīmus, paraugus var attēlot pēc ķīmiskajām īpašībām, kristāla orientācijas, elektroniskās struktūras, paraugu izraisītās elektronu fāzes nobīdes un parastās elektronu absorbcijas.
