Zasada działania i zastosowanie transmisyjnej mikroskopii elektronowej
Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM) może obserwować drobne struktury mniejsze niż {{0}},2um, których nie można wyraźnie zobaczyć pod mikroskopem optycznym. Struktury te nazywane są strukturami submikroskopowymi lub ultrastrukturami. Aby wyraźnie zobaczyć te struktury, należy wybrać źródło światła o krótszej długości fali, aby poprawić rozdzielczość mikroskopu. W 1932 roku Ruska wynalazł transmisyjny mikroskop elektronowy wykorzystujący wiązkę elektronów jako źródło światła. Długość fali wiązki elektronów jest znacznie krótsza niż światło widzialne i ultrafioletowe, a długość fali wiązki elektronów jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego napięcia emitowanej wiązki elektronów, co oznacza, że im wyższe napięcie, tym krótsza długość fali. Obecnie rozdzielczość TEM może osiągnąć 0,2 nm.
Zasada działania transmisyjnego mikroskopu elektronowego polega na tym, że wiązka elektronów emitowana przez działo elektronowe przechodzi przez kondensator wzdłuż osi optycznej korpusu zwierciadła w kanale próżniowym i zbiega się w ostrą, jasną i jednolitą wiązkę światła przez skraplacz, który jest napromieniany na próbkę wewnątrz komory próbki; Wiązka elektronów przechodząca przez próbkę niesie wewnętrzne informacje strukturalne próbki. Ilość elektronów przechodzących przez gęstą część próbki jest mniejsza, podczas gdy ilość elektronów przechodzących przez część rzadką jest większa; Po ustawieniu ostrości i pierwotnym powiększeniu przez soczewkę obiektywu wiązka elektronów wchodzi do dolnej soczewki pośredniej oraz do pierwszego i drugiego zwierciadła projekcyjnego, zapewniając obrazowanie w pełnym powiększeniu. Na koniec powiększony obraz elektronowy jest wyświetlany na ekranie fluorescencyjnym w pokoju obserwacyjnym; Ekran fluorescencyjny przekształca obrazy elektroniczne w obrazy w świetle widzialnym, które użytkownicy mogą obserwować. W tej części zostaną przedstawione oddzielnie główne struktury i zasady każdego systemu.
Zastosowania transmisyjnej mikroskopii elektronowej
Transmisyjna mikroskopia elektronowa jest szeroko stosowana w materiałoznawstwie i biologii. Ze względu na łatwe rozpraszanie lub absorpcję elektronów przez obiekty siła penetracji jest niska, a gęstość, grubość i inne czynniki próbki mogą mieć wpływ na ostateczną jakość obrazowania. Dlatego należy przygotować cieńsze, bardzo cienkie plasterki, zwykle 50-100nm. Zatem podczas obserwacji za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego próbkę należy poddać bardzo cienkiej obróbce. Do powszechnie stosowanych metod należą: metoda ultracienkiego cięcia, metoda ultracienkiego cięcia zamrożona, metoda wytrawiania na zimno, metoda zamrożonego pękania itp. W przypadku próbek cieczy zwykle obserwuje się to poprzez zawieszenie wstępnie obrobionej siatki miedzianej.
