Zasada działania i zastosowanie transmisyjnego mikroskopu elektronowego
Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM) widzi w mikroskopie optycznym nie mniej niż {0}},2 µm drobnej struktury, struktury te nazywane są strukturą submikroskopową lub ultramikrostrukturą. Aby zobaczyć te struktury, należy wybrać krótszą długość fali źródła światła, aby poprawić rozdzielczość mikroskopu. 1932 Ruska wynalazł wiązkę elektronów jako źródło światła transmisyjnego mikroskopu elektronowego, długość fali wiązki elektronów jest znacznie krótsza od długości fali światła widzialnego i światła ultrafioletowego, a długość fali wiązki elektronów i emisja wiązki elektronów pierwiastek kwadratowy napięcia odwrotnie proporcjonalny do tego, co oznacza, że im wyższe napięcie, tym długość fali jest krótsza. Obecnie zdolność rozdzielcza TEM wynosi do 0,2 nm.
Zasada działania transmisyjnego mikroskopu elektronowego polega na tym, że wiązka elektronów emitowana przez działo elektronowe, w kanale próżniowym wzdłuż osi optycznej korpusu zwierciadła, przez zwierciadło kondensora, poprzez zwierciadło kondensora zostanie zbieżna w wiązkę ostrej, jasnej i jednolitej plamki, napromienianie próbek w komorze próbki na próbki; przez próbki za wiązką elektronów przenoszących próbki z wewnętrzną informacją strukturalną, próbki w gęstej ilości elektronów są małe, ilość elektronów przesyłanych przez rzadsze miejsce większej liczby elektronów; po zbieżności ogniskowania soczewki obiektywu i po ogniskowaniu zbieżności obiektywu i powiększeniu pierwotnym wiązka elektronów na dolny poziom soczewki pośredniej i pierwsze, drugie lustro projekcyjne dla zintegrowanego obrazowania powiększonego, a ostatecznie powiększony obraz elektroniczny wyświetlany na pomieszczenie obserwacyjne z tablicą fluorescencyjną; ekran fluorescencyjny zostanie przekształcony w widzialny obraz obrazu elektronicznego, który będzie mógł obserwować użytkownik. W tej sekcji opisano główne struktury i zasady każdego systemu.
Zasada obrazowania transmisyjnego mikroskopu elektronowego można podzielić na trzy przypadki:
1. Absorpcja: kiedy elektron wystrzeliwuje do masy, gęstość próbki, głównym efektem tworzenia fazy jest efekt rozpraszania. Próbka masowa, grubość miejsca na kącie rozproszenia elektronu jest duża, przez elektron jest mniejsza, podobnie jak jasność ciemniejszego. Na tej zasadzie opierały się wczesne transmisyjne mikroskopy elektronowe.
2. Obraz dyfrakcyjny: Po ugięciu wiązki elektronów na próbce rozkład amplitudy fali dyfrakcyjnej w różnych pozycjach próbki odpowiada różnej zdolności dyfrakcyjnej każdej części kryształu w próbce. W przypadku defektu kryształu zdolność dyfrakcyjna wadliwej części różni się od zdolności dyfrakcyjnej nienaruszonego obszaru, co powoduje, że rozkład amplitudy fali dyfrakcyjnej jest nierówny i odzwierciedla rozkład defektu kryształu.
3. Obraz fazowy: Gdy próbka ma grubość zaledwie 100 Å lub mniej, elektrony mogą przejść przez próbkę, a zmianę amplitudy fali można pominąć, a obrazowanie pochodzi ze zmiany fazy.
