Princíp činnosti transmisného elektrónového mikroskopu
Transmisný elektrónový mikroskop (Transmission Electron Microscope, skrátene TEM) môže vidieť mikroštruktúry menšie ako {{0}}.2um, ktoré nie je možné jasne vidieť pod optickým mikroskopom. Tieto štruktúry sa nazývajú submikroštruktúry alebo ultraštruktúry. Aby ste tieto štruktúry jasne videli, je potrebné zvoliť svetelný zdroj s kratšou vlnovou dĺžkou, aby sa zvýšila rozlišovacia schopnosť mikroskopu. V roku 1932 Ruska vynašiel transmisný elektrónový mikroskop s elektrónovým lúčom ako zdrojom svetla. Vlnová dĺžka elektrónového lúča je oveľa kratšia ako u viditeľného svetla a ultrafialového svetla a vlnová dĺžka elektrónového lúča je nepriamo úmerná druhej odmocnine napätia emitovaného elektrónového lúča, to znamená, čím vyššie je napätie. čím je vlnová dĺžka kratšia. V súčasnosti môže rozlíšenie TEM dosiahnuť 0,2 nm.
Princíp činnosti transmisného elektrónového mikroskopu spočíva v tom, že elektrónový lúč emitovaný elektrónovou pištoľou prechádza cez kondenzátor pozdĺž optickej osi telesa zrkadla vo vákuovom kanáli a kondenzuje do ostrého, jasného a rovnomerného svetelného bodu kondenzátorom. a osvetlí vzorku vo vzorkovej komore. Zapnuté; elektrónový lúč po prechode cez vzorku nesie štruktúrnu informáciu vo vnútri vzorky, množstvo elektrónov prechádzajúcich cez hustú časť vzorky je malé a množstvo elektrónov prechádzajúcich cez riedku časť je väčšie; po zaostrení a primárnom zväčšení šošovky objektívu elektrónový lúč Stredná šošovka vstupujúca do spodného stolíka a prvé a druhé projekčné zrkadlo vykoná komplexné zväčšenie a nakoniec sa zväčšený elektronický obraz premietne na fluorescenčné plátno v pozorovacej miestnosti ; fluorescenčná obrazovka prevádza elektronický obraz na obraz viditeľného svetla, ktorý môžu používatelia pozorovať. Táto časť predstaví hlavnú štruktúru a princíp každého systému.
Princípy zobrazovania pomocou transmisného elektrónového mikroskopu
Princíp zobrazovania transmisného elektrónového mikroskopu možno rozdeliť do troch situácií:
1. Absorpčný obraz: Keď elektróny zasiahnu vzorku s vysokou hmotnosťou a hustotou, hlavným fázotvorným efektom je rozptyl. Tam, kde je hmotnosť a hrúbka vzorky väčšia, je uhol rozptylu elektrónov väčší a prejde menej elektrónov a jas obrazu je tmavší. Prvé transmisné elektrónové mikroskopy boli založené na tomto princípe.
2. Difrakčný obraz: Po difrakcii elektrónového lúča vzorkou zodpovedá rozloženie amplitúdy difraktovanej vlny v rôznych polohách vzorky rôznej difrakčnej sile každej časti kryštálu vo vzorke. Rozloženie amplitúdy difraktovaných vĺn nie je rovnomerné, čo odráža rozloženie kryštálových defektov.
3. Fázový obraz: Keď je vzorka tenšia ako 100 Á, elektróny môžu prechádzať cez vzorku a zmena amplitúdy vlny sa môže ignorovať a zobrazenie pochádza zo zmeny fázy.
Využitie transmisnej elektrónovej mikroskopie
Transmisná elektrónová mikroskopia je široko používaná v materiálovej vede a biológii. Keďže elektróny sa ľahko rozptyľujú alebo absorbujú predmetmi, penetrácia je nízka a hustota a hrúbka vzorky ovplyvní konečnú kvalitu zobrazenia. Je potrebné pripraviť tenšie ultratenké rezy, zvyčajne 50-100 nm. Preto je potrebné vzorku na pozorovanie transmisným elektrónovým mikroskopom spracovať veľmi tenko. Bežne používané metódy sú: ultratenké krájanie, mrazené ultratenké krájanie, mrazové leptanie, mrazové lámanie atď. Pri kvapalných vzorkách sa zvyčajne pozoruje zavesením na vopred upravenú medenú mriežku.
