Aký princíp používa elektrónový mikroskop na zväčšovanie predmetov?
Rozlišovacia schopnosť elektrónového mikroskopu je vyjadrená minimálnou vzdialenosťou medzi dvoma susednými bodmi, ktorú dokáže rozlíšiť. V 1970 rokoch bolo rozlíšenie transmisných elektrónových mikroskopov asi 0,3 nanometrov (rozlišovacia schopnosť ľudského oka je asi 0,1 milimetra). Maximálne zväčšenie elektrónových mikroskopov teraz presahuje 3 milióny krát, zatiaľ čo maximálne zväčšenie optických mikroskopov je asi 2,000 krát. Preto možno atómy určitých ťažkých kovov a úhľadne usporiadanú atómovú mriežku v kryštáloch priamo pozorovať prostredníctvom elektrónových mikroskopov.
Rozlišovacia schopnosť je dôležitým ukazovateľom elektrónového mikroskopu, ktorý súvisí s uhlom dopadajúceho kužeľa a vlnovou dĺžkou elektrónového lúča prechádzajúceho vzorkou. Vlnová dĺžka viditeľného svetla je približne 300 až 700 nanometrov a vlnová dĺžka elektrónového lúča súvisí s urýchľujúcim napätím. Keď je urýchľovacie napätie 50 až 100 kilovoltov, vlnová dĺžka elektrónového lúča je približne 0,0053 až 0,0037 nanometrov. Pretože vlnová dĺžka elektrónového lúča je oveľa menšia ako vlnová dĺžka viditeľného svetla, aj keď je uhol kužeľa elektrónového lúča len 1% uhlu optického mikroskopu, rozlišovacia schopnosť elektrónového mikroskopu je stále oveľa lepšia ako optického mikroskopu.
Elektrónový mikroskop sa skladá z troch častí: tubusu šošovky, vákuového systému a napájacej skrine. Tubus objektívu obsahuje hlavne komponenty ako elektrónová pištoľ, elektrónová šošovka, držiak vzorky, fluorescenčná clona a mechanizmus fotoaparátu. Tieto komponenty sú zvyčajne zostavené do valca zhora nadol; vákuový systém pozostáva z mechanickej vákuovej pumpy, difúznej pumpy, vákuového ventilu atď. a čerpá sa cez Plynové potrubie je pripojené k šošovkovej trubici; rozvodná skriňa sa skladá z vysokonapäťového generátora, stabilizátora budiaceho prúdu a rôznych nastavovacích riadiacich jednotiek.
Elektrónová šošovka je najdôležitejšou súčasťou tubusu elektrónového mikroskopu. Využíva priestorové elektrické pole alebo magnetické pole, ktoré je symetrické k osi hlavne, aby ohýbalo trajektóriu elektrónov smerom k osi a vytvorilo ohnisko. Jeho funkcia je podobná funkcii sklenenej konvexnej šošovky na zaostrenie lúča, preto sa nazýva elektróny. šošovka. Väčšina moderných elektrónových mikroskopov používa elektromagnetické šošovky. Silné magnetické pole generované veľmi stabilným jednosmerným budiacim prúdom prechádzajúcim cievkou s pólovými nástavcami sústreďuje elektróny.
