Načelo delovanja transmisijskega elektronskega mikroskopa
Transmisijski elektronski mikroskop (transmisijski elektronski mikroskop, na kratko TEM) lahko vidi mikrostrukture, manjše od {{0}}.2um, ki jih ni mogoče jasno videti pod optičnim mikroskopom. Te strukture imenujemo submikrostrukture ali ultrastrukture. Da bi te strukture jasno videli, je treba izbrati vir svetlobe s krajšo valovno dolžino, da se poveča ločljivost mikroskopa. Leta 1932 je Ruska izumil transmisijski elektronski mikroskop z elektronskim žarkom kot virom svetlobe. Valovna dolžina elektronskega žarka je veliko krajša od valovne dolžine vidne svetlobe in ultravijolične svetlobe, valovna dolžina elektronskega žarka pa je obratno sorazmerna s kvadratnim korenom napetosti oddanega elektronskega žarka, to je, višja je napetost. krajša je valovna dolžina. Trenutno lahko ločljivost TEM doseže 0,2 nm.
Načelo delovanja transmisijskega elektronskega mikroskopa je, da gre elektronski žarek, ki ga oddaja elektronska puška, skozi kondenzator vzdolž optične osi telesa zrcala v vakuumskem kanalu, kondenzator pa ga kondenzira v ostro, svetlo in enakomerno svetlobno točko. , in osvetli vzorec v komori za vzorce. Vklopljeno; elektronski žarek po prehodu skozi vzorec nosi strukturno informacijo znotraj vzorca, količina elektronov, ki gre skozi gost del vzorca, je majhna, količina elektronov, ki gre skozi redki del, pa je večja; po fokusiranju in primarni povečavi leče objektiva, elektronski žarek Vmesna leča, ki vstopa v spodnjo fazo ter prvo in drugo projekcijsko ogledalo, izvedejo obsežno slikanje povečave in na koncu se povečana elektronska slika projicira na fluorescentni zaslon v opazovalni sobi. ; fluorescentni zaslon pretvori elektronsko sliko v sliko vidne svetlobe, ki jo lahko uporabniki opazujejo. Ta razdelek bo predstavil glavno strukturo in princip vsakega sistema.
Načela slikanja s transmisijskim elektronskim mikroskopom
Načelo slikanja transmisijskega elektronskega mikroskopa lahko razdelimo na tri situacije:
1. Absorpcijska slika: Ko elektroni zadenejo vzorec z visoko maso in gostoto, je glavni učinek oblikovanja faze sipanje. Kjer sta masa in debelina vzorca večji, je kot sipanja elektronov večji, skozenj preide manj elektronov, svetlost slike pa je temnejša. Zgodnji transmisijski elektronski mikroskopi so temeljili na tem principu.
2. Uklonska slika: Ko se elektronski žarek ukloni na vzorcu, porazdelitev amplitude uklonskega valovanja na različnih položajih vzorca ustreza različni uklonski moči vsakega dela kristala v vzorcu. Amplitudna porazdelitev difraktiranih valov ni enakomerna, kar odraža porazdelitev kristalnih napak.
3. Fazna slika: Ko je vzorec tanjši od 100 Å, lahko elektroni prehajajo skozi vzorec, spremembo amplitude valov pa lahko prezremo, slikanje pa izvira iz fazne spremembe.
Uporaba transmisijske elektronske mikroskopije
Transmisijska elektronska mikroskopija se pogosto uporablja v znanosti o materialih in biologiji. Ker predmeti zlahka razpršijo ali absorbirajo elektrone, je penetracija majhna, gostota in debelina vzorca pa bosta vplivali na končno kakovost slike. Pripraviti je treba tanjše ultratanke reze, običajno 50-100 nm. Zato je treba vzorec za opazovanje s transmisijskim elektronskim mikroskopom obdelati zelo tanko. Običajno uporabljene metode so: ultra-tanek rez, zamrznjen ultra-tanek rez, zamrznjeno jedkanje, zamrznjen lom in tako naprej. Pri tekočih vzorcih se običajno opazuje tako, da se obesi na predhodno obdelano bakreno mrežo.
