Uvod v transmisijsko elektronsko mikroskopijo
Transmisijski elektronski mikroskop (kratko TEM) lahko vidi v optičnem mikroskopu ne vidi jasno v manj kot 0.2 um mikrostrukturi, te strukture imenujemo submikroskopska struktura ali ultramikrostruktura. Da bi te strukture jasno videli, je treba izbrati vir svetlobe s krajšo valovno dolžino, da izboljšate ločljivost mikroskopa.
Uvod
Načelo slikanja elektronskega mikroskopa in optičnega mikroskopa je v bistvu enako, razlika je v tem, da prvi uporablja elektronski žarek kot vir svetlobe in elektromagnetno polje kot lečo. Poleg tega je treba zaradi šibke penetracije elektronskega žarka vzorec, ki se uporablja za elektronsko mikroskopijo, izdelati v ultratanek rez z debelino približno 50 nm. Takšne rezine je treba narediti z ultramikrotomom. Povečava elektronskega mikroskopa do skoraj milijonkrat, s sistemom osvetlitve, slikovnim sistemom, vakuumskim sistemom, snemalnim sistemom, napajalnim sistemom je sestavljena iz petih delov, če so razdeljeni: glavni del elektronske leče in sistem za snemanje slik, nameščen v vakuum z elektronskim topom, kondenzacijsko zrcalo, objektna komora, objektiv, uklonsko zrcalo, vmesno zrcalo, projekcijsko zrcalo, fluorescenčni zaslon in kamera.
Elektronski mikroskop je mikroskop, ki uporablja elektrone za vizualizacijo notranjosti ali površine predmeta. Valovna dolžina hitrih elektronov je krajša od valovne dolžine vidne svetlobe (dualnost val-delec), ločljivost mikroskopa pa je omejena z valovno dolžino, ki jo uporablja, zato je teoretična ločljivost elektronskega mikroskopa (približno 0 .1 nanometrov) je veliko višji od optičnega mikroskopa (približno 200 nanometrov).
Transmisijski elektronski mikroskop (Transmissionelectronmicroscope, skrajšano TEM) ali na kratko transmisijski elektronski mikroskop [1] projicira pospešen in agregiran žarek elektronov na zelo tanek vzorec, kjer elektroni spremenijo smer s trčenjem z atomi v vzorcu, kar povzroči sterični kot sipanja. Velikost kota sipanja je povezana z gostoto in debelino vzorca, tako da se lahko oblikujejo različne svetle in temne slike, slike pa bodo prikazane na slikovnih napravah (npr. fosfornih zaslonih, filmih in fotosklopljenih sklopih) po tem, ko povečavo in ostrenje.
Zaradi zelo kratke De Brogliejeve valovne dolžine elektronov je ločljivost transmisijske elektronske mikroskopije veliko višja od ločljivosti optične mikroskopije in doseže {{0}}.1 do 0,2 nm, s povečavo desettisoč do milijonkrat. Posledično je mogoče uporabo transmisijskega elektronskega mikroskopa uporabiti za opazovanje fine strukture vzorca ali celo strukture samo ene vrste atomov, več desettisočkrat manjše od najmanjše strukture, ki jo je mogoče opazovati z optični mikroskop. TEM je pomembna analitična metoda na številnih področjih znanosti, povezanih z nevtralno fiziko in biologijo, kot so raziskave raka, virologija, znanost o materialih, pa tudi nanotehnologija, raziskave polprevodnikov itd.
Pri manjših povečavah je kontrast TEM slikanja predvsem posledica različnih debelin in sestav materialov, kar ima za posledico različno absorpcijo elektronov. Ko je povečava velika, zapleteni učinki nihanja povzročajo razlike v svetlosti slike, zato je za analizo nastale slike potrebno strokovno znanje. Z uporabo različnih načinov TEM je mogoče analizirati vzorec glede na njegove kemijske lastnosti, kristalno orientacijo, elektronsko strukturo, elektronski fazni premik, ki ga povzroči vzorec, in običajno elektronsko absorpcijo na vzorcu.
kot tudi običajna absorpcija elektronov v vzorec.
Prvi TEM sta leta 1931 razvila Max Knorr in Ernst Ruska, ta raziskovalna skupina je leta 1933 razvila prvi TEM z ločljivostjo, ki presega vidno svetlobo, medtem ko je bil prvi komercialni TEM razvit leta 1939.
