Prednosti elektronskih mikroskopov v primerjavi z optičnimi mikroskopi
Elektronski mikroskop je instrument, ki temelji na načelu elektronske optike, ki namesto žarkov in optičnih leč uporablja elektronske žarke in elektronske leče, da pri zelo visoki povečavi snema fine strukture snovi.
Ločljivost elektronskega mikroskopa je predstavljena z majhno razdaljo med sosednjimi točkami, ki jih lahko loči. V 197 0 s je bila ločljivost prenosnikov elektronskih mikroskopov približno 0. 3 nanometri (ločljivost človeškega očesa je približno 0,1 milimetra). Danes imajo elektronski mikroskopi povečavo več kot 3 milijone krat, medtem ko imajo optični mikroskopi približno 2000 -krat povečavo, zato je mogoče neposredno opazovati atome nekaterih težkih kovin in lepo urejeno atomsko rešetko v kristalih skozi elektronske mikroskope.
Leta 1931 sta Knorr in Ruska iz Nemčije spremenila visokonapetostni osciloskop s hladnim katodnim virom elektronskih virov in tremi elektronskimi lečami ter dobila slike, ki so se več kot desetkrat povečale, kar potrjuje možnost elektronske mikroskopije za povečavo slikanje. Leta 1932 je z izboljšanjem Ruske ločljivost elektronskih mikroskopov dosegla 50 nanometrov, kar je bilo takrat približno desetkrat od ločljivosti optičnih mikroskopov. Zato so elektronski mikroskopi začeli sprejemati pozornost ljudi.
Leta 194 0 s je Hill v ZDA uporabil defOgger, da je nadomestil rotacijsko asimetrijo elektronskih leč, kar je privedlo do novega preboja ločljivosti elektronskih mikroskopov in postopoma dosegel sodobne ravni. Na Kitajskem je bil leta 1958 uspešno razvit prenosni elektronski mikroskop z ločljivostjo treh nanometrov, leta 1979 pa je bil razvit velik elektronski mikroskop z ločljivostjo 0,3 nanometrov.
Čeprav je ločljivost elektronskih mikroskopov daleč presegla ločljivost optičnih mikroskopov, jih je težko opazovati žive organizme zaradi potrebe po delu v vakuumskih pogojih, obsevanje elektronskih žarkov pa lahko povzroči tudi škodljivo poškodbo bioloških vzorcev. Druga vprašanja, kot so izboljšanje svetlosti elektronske pištole in kakovost elektronske leče, potrebujejo tudi nadaljnje raziskave.
Ločljivost je pomemben pokazatelj elektronske mikroskopije, ki je povezana z vpadnim kotom stožca in valovno dolžino elektronskega žarka, ki poteka skozi vzorec. Valovna dolžina vidne svetlobe je približno {{0}} nanometrov, medtem ko je valovna dolžina elektronskega žarka povezana s pospeševalno napetostjo. Ko je napetost pospeška med 50-100 kV, je valovna dolžina elektronskega žarka približno 0. 0053-0. 0037 nm. Zaradi dejstva, da je valovna dolžina elektronskega žarka veliko manjša od vidne svetlobe, četudi je kot stožčastega kota elektronskega žarka le 1% optičnega mikroskopa, je ločljivost elektronskega mikroskopa še vedno veliko boljša od ločljivosti optičnega mikroskopa.
Elektronski mikroskop je sestavljen iz treh delov: cev, vakuumskega sistema in električne omare. Glavne komponente leče sode vključujejo elektronsko pištolo, elektronsko lečo, držalo za vzorce, fluorescentni zaslon in mehanizem kamere, ki se običajno sestavljajo v cilindrično telo od vrha do dna; Vakuumski sistem je sestavljen iz mehanske vakuumske črpalke, difuzijske črpalke in vakuumskega ventila in je povezan s cilinderjem skozi izpušni cevovod; Moč omara je sestavljena iz visokonapetostnega generatorja, stabilizatorja vzbujanja in različnih enot za regulacijo in krmiljenja.
