Krátke predstavenie transmisného elektrónového mikroskopu
stručný úvod
Princíp zobrazovania elektrónového mikroskopu a optického mikroskopu je v podstate rovnaký, rozdiel je však v tom, že prvý používa elektrónový lúč ako zdroj svetla a elektromagnetické pole ako šošovku. Navyše, pretože prienik elektrónového lúča je veľmi slabý, musí byť vzorka použitá pre elektrónový mikroskop vyrobená na ultratenké rezy s hrúbkou asi 50 nm. Tento druh plátku je potrebné urobiť pomocou ultramikrotómu. Zväčšenie elektrónového mikroskopu môže byť až takmer miliónkrát a skladá sa z piatich častí: osvetľovací systém, zobrazovací systém, vákuový systém, záznamový systém a systém napájania. Ak sú rozdelené, hlavnými časťami sú elektronická šošovka a zobrazovací záznamový systém, ktoré sa skladajú z elektrónovej pištole, kondenzora, vzorkovne, šošovky objektívu, difrakčného zrkadla, medzizrkadla, projekčného zrkadla, fluorescenčnej obrazovky a kamery umiestnenej vo vákuu.
Elektrónový mikroskop je mikroskop, ktorý používa elektróny na zobrazenie vnútra alebo povrchu objektu. Vlnová dĺžka vysokorýchlostných elektrónov je kratšia ako u viditeľného svetla (dualita vlnových častíc) a rozlišovacia schopnosť mikroskopu je obmedzená použitou vlnovou dĺžkou, takže teoretické rozlíšenie elektrónového mikroskopu (asi 0.1 nm ) je oveľa vyššia ako u optického mikroskopu (asi 200 nm).
Transmisný elektrónový mikroskop (TEM), označovaný ako transmisný elektrónový mikroskop [1], premieta zrýchlený a koncentrovaný elektrónový lúč na veľmi tenkú vzorku a elektróny sa zrážajú s atómami vo vzorke, aby zmenili smer, čím sa vytvorí pevný uhlový rozptyl. Uhol rozptylu súvisí s hustotou a hrúbkou vzorky, takže je možné vytvárať obrázky s rôznym jasom a obrázky sa po zosilnení a zaostrení zobrazia na zobrazovacích zariadeniach (ako sú fluorescenčné obrazovky, filmy a fotosenzitívne spojovacie komponenty).
Pretože de Broglieho vlnová dĺžka elektrónov je veľmi krátka, rozlíšenie transmisného elektrónového mikroskopu je oveľa vyššie ako rozlíšenie optického mikroskopu, ktorý môže dosiahnuť {{0}},1 ~ 0,2 nm a zväčšenie je desaťtisíce ~ milióny krát. Transmisný elektrónový mikroskop teda možno použiť na pozorovanie jemnej štruktúry vzorky, dokonca aj štruktúry len jedného stĺpca atómov, ktorá je desaťtisíckrát menšia ako najmenšia štruktúra, ktorú možno pozorovať optickým mikroskopom. TEM je dôležitá analytická metóda v mnohých vedeckých oblastiach súvisiacich s fyzikou a biológiou, ako je výskum rakoviny, virológia, veda o materiáloch, nanotechnológia, výskum polovodičov atď.
Pri malom zväčšení je kontrast TEM zobrazovania spôsobený najmä rozdielnou absorpciou elektrónov spôsobenou rôznou hrúbkou a zložením materiálov. Pri veľkom zväčšení však komplexné kolísanie spôsobí rôzny jas obrazu, takže na analýzu získaného obrazu sú potrebné odborné znalosti. Použitím rôznych režimov TEM môžu byť vzorky zobrazené chemickými charakteristikami, orientáciou kryštálov, elektrónovou štruktúrou, elektrónovým fázovým posunom spôsobeným vzorkami a obvyklou absorpciou elektrónov.
