Kāda ir atšķirība starp elektronu mikroskopu un gaismas mikroskopu objektu novērošanā?
Starp optiskajiem mikroskopiem un elektronu mikroskopiem ir būtiskas atšķirības, ieskaitot dažādus gaismas avotus, objektīvus, attēlveidošanas principus, izšķirtspēju, lauka dziļumu un paraugu sagatavošanas metodes. Optiskais mikroskops, ko plaši pazīstams kā gaismas spogulis, ir mikroskopa veids, kas kā apgaismojuma avotu izmanto redzamu gaismu. Optiskais mikroskops ir optisks instruments, kas izmanto optiskos principus, lai palielinātu un attēlotu sīkus objektus, kurus nevar atšķirt cilvēka acs, lai iegūtu informāciju par mikrostruktūrām. Tam ir plašs pielietojumu klāsts šūnu bioloģijā.
Optiskais mikroskops parasti sastāv no skatuves, uzmanības centrā apgaismojuma sistēmas, objektīva objektīvs, okulārs un fokusēšanas mehānisms. Stiprinājumu izmanto novērotā objekta noturēšanai. Fokusēšanas pogu var izmantot, lai vadītu fokusēšanas mehānismu, ļaujot rupju vai smalku pielāgošanu skatuvei, atvieglojot skaidru novērotā objekta attēlveidošanu.
Attēls, ko veido optiskais mikroskops, tiek apgriezts (apgriezts, kreisās un labās puses apmaiņa). Elektronu mikroskopi ir augstākās klases tehnoloģiju produktu dzimšanas vieta, kuriem ir līdzības ar optiskajiem mikroskopiem, kurus mēs parasti izmantojam, bet tie ievērojami atšķiras no tiem. Pirmkārt, optiskie mikroskopi izmanto gaismas avotus. No otras puses, elektronu mikroskopija izmanto elektronu starus, un rezultāti, ko var redzēt no abiem, ir atšķirīgi, nemaz nerunājot par palielinājumu. Piemēram, novērojot šūnu, gaismas mikroskops var redzēt tikai šūnu un dažus organellus, piemēram, mitohondrijas un hloroplastus, bet var redzēt tikai tās šūnu klātbūtni un nevar redzēt organellu specifisko struktūru. Elektronu mikroskopi var sniegt detalizētāku skatu uz organellu sarežģīto struktūru un pat atklāt lielas molekulas, piemēram, olbaltumvielas. Elektronu mikroskopos ietilpst transmisijas elektronu mikroskopi, skenējošie elektronu mikroskopi, atstarošanas elektronu mikroskopi un emisijas elektronu mikroskopi. Starp tiem plašāk tiek izmantota skenējošā elektronu mikroskopija.
Skenējošā elektronu mikroskopija tiek plaši izmantota materiālu analīzē un pētījumos, galvenokārt materiāla lūzumu analīzei, mikro zonas sastāva analīzei, dažādu pārklājuma virsmas morfoloģijas analīzei, slāņa biezuma mērījumiem, mikrostruktūras morfoloģijai un nano materiālu analīzei. To var arī kombinēt ar rentgena difraktometru vai elektronu enerģijas spektrometru, lai veidotu elektronu mikroprobus materiāla sastāva analīzei utt.
Skenējošais elektronu mikroskops (SEC), saīsināts kā SEC, ir jauna veida elektronu optiskais instruments. Tas sastāv no trim galvenajām detaļām: vakuuma sistēmas, elektronu staru sistēmas un attēlveidošanas sistēmas. Tas modulē attēlveidošanu, izmantojot dažādus fizikālus signālus, ko satrauc smalki fokusēts elektronu stars, kas skenē parauga virsmu. Incident elektroni aizrauj sekundāros elektronus uz parauga virsmas. Mikroskops novēro elektronus, kas izkaisīti no katra punkta. Scintilācijas kristāls, kas novietots blakus paraugam, saņem šos sekundāros elektronus, modulē attēla caurules elektronu staru intensitāti pēc pastiprināšanas un maina attēla caurules ekrāna spilgtumu. Katoda staru caurules novirzes spole tiek sinhroni skenēta ar elektronu staru uz parauga virsmas tā, ka katoda staru caurules fluorescējošais ekrāns parāda parauga virsmas morfoloģijas attēlu. Tam ir vienkārša parauga sagatavošanas, regulējama palielinājuma, plaša diapazona, augsta attēla izšķirtspējas un liela lauka dziļuma raksturlielumi.
Transmisijas elektronu mikroskopijas pielietojuma veiktspēja:
1. Kristāla defektu analīze. Visas struktūras, kas izjauc parasto režģa periodu, kolektīvi sauc par kristāla defektiem, piemēram, vakancēm, dislokācijas, graudu robežām, nogulsnēm utt. Šīs struktūras, kas izjauc režģa periodiskumu, izraisīs izmaiņas difrakcijas apstākļos to attiecīgajā reģionā, kā rezultātā difrakcijas apstākļi ir atšķirīgi no tā, ka tumsā esošie rādītāji ir atšķirīgi.
2. Organizatoriskā analīze. Papildus dažādiem defektiem, kas var radīt dažādus difrakcijas modeļus, var veikt kristāla struktūru un orientācijas analīzi, novērojot audu morfoloģiju.
3. In situ novērošana. Izmantojot atbilstošo parauga posmu, in situ eksperimenti var veikt transmisijas elektronu mikroskopijā. Piemēram, izmantojot celma stiepes paraugus, lai novērotu to deformācijas un lūzuma procesus.
4. Augstas izšķirtspējas mikroskopijas tehnoloģija. Izšķirtspēja, lai dziļāk novērotu matērijas mikrostruktūras novērošanu, vienmēr ir guvis cilvēku mērķi. Augstas izšķirtspējas elektronu mikroskopija izmanto elektronu staru fāzes maiņu, lai saskaņotu divus vai vairākus elektronu starus. Apstākļos, kad elektronu mikroskopa izšķirtspēja ir pietiekami augsta, jo vairāk izmanto elektronu starus, jo augstāka ir attēla izšķirtspēja, un to var pat izmantot plānu paraugu atomu struktūras attēlveidošanai.
