Pierwsze kroki z transmisyjną mikroskopią elektronową
Transmisyjny mikroskop elektronowy (w skrócie TEM) widzi w mikroskopie optycznym nie widać wyraźnie mikrostruktury mniejszej niż 0,2 µm. Struktury te nazywane są strukturą submikroskopową lub ultramikrostrukturą. Aby wyraźnie zobaczyć te struktury, należy wybrać źródło światła o krótszej długości fali, aby poprawić rozdzielczość mikroskopu.
Wstęp
Zasada obrazowania mikroskopu elektronowego i mikroskopu optycznego jest w zasadzie taka sama, różnica polega na tym, że ten pierwszy wykorzystuje wiązkę elektronów jako źródło światła i pole elektromagnetyczne jako soczewkę. Dodatkowo, ze względu na słabą penetrację wiązki elektronów, próbkę używaną do mikroskopii elektronowej należy wykonać w postaci ultracienkiego przekroju o grubości około 50 nm. Takie plastry należy wykonać za pomocą ultramikrotomu. Powiększenie mikroskopu elektronowego do prawie miliona razy, poprzez układ oświetlenia, układ obrazowania, układ próżniowy, układ rejestrujący, układ zasilania, składa się z pięciu części, jeśli jest podzielony: części głównej soczewki elektronowej i układu rejestracji obrazu, umieszczonych w próżnię za pomocą działa elektronowego, zwierciadła kondensacyjnego, komory obiektowej, obiektywu, zwierciadła dyfrakcyjnego, zwierciadła pośredniego, zwierciadła projekcyjnego, ekranu fluorescencyjnego i kamery.
Mikroskop elektronowy to mikroskop wykorzystujący elektrony do wizualizacji wnętrza lub powierzchni obiektu. Długość fali elektronów o dużej prędkości jest krótsza niż światło widzialne (dwoistość falowo-cząsteczkowa), a rozdzielczość mikroskopu jest ograniczona długością fali, której używa, więc teoretyczna rozdzielczość mikroskopu elektronowego (około 0 0,1 nanometra) jest znacznie większa niż w mikroskopie optycznym (około 200 nanometrów).
Transmisyjny mikroskop elektronowy (Transmissionelectronmikroskop, w skrócie TEM) lub w skrócie transmisyjny mikroskop elektronowy [1] rzuca przyspieszoną i zagregowaną wiązkę elektronów na bardzo cienką próbkę, gdzie elektrony zmieniają kierunek w wyniku zderzenia z atomami w próbce, w wyniku czego rozproszenie kąta sterycznego. Wielkość kąta rozproszenia jest powiązana z gęstością i grubością próbki, dzięki czemu można utworzyć różne jasne i ciemne obrazy, które będą wyświetlane na urządzeniach obrazujących (np. ekranach, kliszach i zespołach transoptorowych) po powiększenie i ostrość.
Ze względu na bardzo krótką długość fali elektronów De Broglie'a rozdzielczość transmisyjnej mikroskopii elektronowej jest znacznie wyższa niż mikroskopii optycznej i sięga {{0}},1 do 0,2 nm, przy powiększeniu od dziesiątek tysięcy do miliony razy. W efekcie za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego można obserwować drobną strukturę próbki, a nawet strukturę pojedynczego rzędu atomów, dziesiątki tysięcy razy mniejszą niż najmniejsza struktura, którą można zaobserwować za pomocą mikroskop optyczny. TEM jest ważną metodą analityczną w wielu dziedzinach nauki związanych z fizyką i biologią neutralną, takich jak badania nad nowotworami, wirusologia, inżynieria materiałowa, a także nanotechnologia, badania półprzewodników i tak dalej.
Przy mniejszych powiększeniach kontrast obrazowania TEM wynika głównie z różnej grubości i składu materiałów, co skutkuje różną absorpcją elektronów. Gdy powiększenie jest duże, złożone efekty fluktuacji powodują różnice w jasności obrazu, dlatego do analizy powstałego obrazu potrzebna jest specjalistyczna wiedza. Stosując różne tryby TEM, możliwa jest analiza próbki pod kątem jej właściwości chemicznych, orientacji kryształów, struktury elektronowej, elektronicznego przesunięcia fazowego spowodowanego przez próbkę i zwykłej absorpcji elektronowej w próbce.
jak również zwykłą absorpcję elektronów w próbce.
Pierwszy TEM został opracowany przez Maxa Knorra i Ernsta Ruską w 1931 r., ta grupa badawcza opracowała pierwszy TEM o rozdzielczości przekraczającej światło widzialne w 1933 r., natomiast pierwszy komercyjny TEM powstał w 1939 r.
