Konparezon benefis ki genyen nan mikwoskòp elèktron ak limyè
Pouvwa rezolisyon yon mikwoskòp elèktron reprezante pa ti distans ant de pwen adjasan ke li ka rezoud. Nan ane 1970 yo, mikwoskòp elèktron transmisyon yo te gen yon rezolisyon apeprè 0.3 nanomèt (pouvwa rezolisyon je imen an se apeprè 0.1 milimèt). Koulye a, maksimòm agrandisman mikwoskòp elèktron la depase 3 milyon fwa, pandan y ap agrandisman maksimòm mikwoskòp optik la se apeprè 2000 fwa, kidonk atòm kèk metal lou ak lasi atomik byen ranje nan kristal ka obsève dirèkteman atravè mikwoskòp elèktron. .
An 1931, Knorr-Bremse ak Ruska nan Almay te refit yon osiloskop wo-vòltaj ak yon sous elèktron dechaj katod frèt ak twa lantiy elèktron, epi yo te jwenn yon imaj agrandi plis pase dis fwa, ki konfime posibilite pou imaj mikwoskòp elèktron agrandi. An 1932, apre amelyorasyon Ruska a, pouvwa rezolisyon mikwoskòp elèktron a te rive nan 50 nanomèt, apeprè dis fwa pouvwa rezolisyon mikwoskòp optik la nan moman sa a, kidonk mikwoskòp elèktron la te kòmanse resevwa atansyon moun.
Nan ane 194 0 yo, Hill nan peyi Etazini te itilize yon astigmatizer pou konpanse asimetri wotasyon lantiy elèktron la, ki te fè yon nouvo zouti nan pouvwa rezolisyon mikwoskòp elèktron la epi piti piti rive nan nivo modèn. Nan Lachin, yon mikwoskòp elèktron transmisyon te devlope avèk siksè an 1958 ak yon rezolisyon nan 3 nanomèt, ak nan 1979 yon gwo mikwoskòp elèktron ak yon rezolisyon nan 0.3 nanomèt te fabrike.
Malgre ke pouvwa rezolisyon mikwoskòp elèktron an pi bon pase mikwoskòp optik la, li difisil pou obsève òganis vivan yo paske mikwoskòp elèktron an bezwen travay nan kondisyon vakyòm, epi iradyasyon gwo bout bwa elèktron a pral lakòz echantiyon byolojik yo tou. dwe domaje nan radyasyon. Lòt pwoblèm, tankou amelyorasyon nan klète zam elèktron ak bon jan kalite lantiy elèktron, bezwen plis etidye tou.
Pouvwa rezoud se yon endikatè enpòtan nan mikwoskòp elèktron, ki gen rapò ak ang kòn ensidan an ak longèdonn gwo bout bwa elèktron ki pase nan echantiyon an. Longèdonn limyè vizib la se apeprè {{0}} nanomèt, pandan y ap longèdonn reyon elèktron ki gen rapò ak vòltaj akselere a. Lè vòltaj akselere a se 50-100 kV, longèdonn nan gwo bout bwa elèktron se apeprè 0.0053-0.0037 nanomèt. Depi longèdonn gwo bout bwa elèktron an pi piti anpil pase longèdonn limyè vizib la, menm si ang kòn gwo bout bwa elèktron se sèlman 1 pousan nan mikwoskòp optik la, pouvwa rezolisyon mikwoskòp elèktron la toujou pi wo pase sa. nan mikwoskòp optik la.
Mikwoskòp elektwonik konsiste de twa pati: barik lantiy, sistèm vakyòm ak kabinè ekipman pou pouvwa. Barik lantiy la sitou gen ladan zam elèktron, lantiy elèktron, moun ki gen echantiyon, ekran fliyoresan, ak mekanis kamera. Konpozan sa yo anjeneral reyini nan yon kolòn soti anwo jouk anba; se sistèm vakyòm nan ki konpoze de ponp vakyòm mekanik, ponp difizyon, ak tiyo vakyòm. Tiyo gaz la konekte ak barik lantiy la; kabinè pouvwa a konpoze de yon dèlko vòltaj segondè, yon estabilize aktyèl eksitasyon ak divès kalite inite kontwòl ajisteman.
Lantiy elèktron a se yon pati enpòtan nan barik lantiy mikwoskòp elèktron. Li itilize yon espas jaden elektrik oswa chan mayetik simetrik aks barik lantiy la pou pliye tras elèktron nan aks la pou fòme yon konsantre. Fonksyon li sanble ak yon lantiy konvèks vè pou konsantre gwo bout bwa a, kidonk li rele yon lantiy elektwonik. . Pifò mikwoskòp elèktron modèn sèvi ak lantiy elektwomayetik, ki konsantre elektwon atravè yon gwo jaden mayetik ki te pwodwi pa yon trè estab DC eksitasyon aktyèl pase nan yon bobin ak soulye poto.
Zam elèktron a se yon eleman ki fòme ak yon katod chod filaman tengstèn, yon kadriyaj ak yon katod. Li ka emèt ak fòme yon gwo bout bwa elèktron ak yon vitès inifòm, kidonk estabilite nan vòltaj la akselere oblije pa mwens pase yon dis-milyèm.
Mikwoskòp elèktron yo ka divize an mikwoskòp elèktron transmisyon, mikwoskòp elektwon optik, mikwoskòp elèktron refleksyon, ak mikwoskòp elèktron emisyon dapre estrikti yo ak itilizasyon yo. Mikwoskòp elèktron transmisyon yo souvan itilize pou obsève estrikti materyèl amann ki pa ka rezoud pa mikwoskòp òdinè; mikwoskòp elèktron optik yo sitou itilize pou obsève mòfoloji sifas solid, epi yo ka konbine tou ak difractomètr X-ray oswa espektwomèt enèji elektwon pou fòme mikrosond elektwonik pou analiz konpozisyon materyèl; mikwoskòp elèktron emisyon pou etid sifas elèktron pwòp tèt ou-emèt.
Mikwoskòp elèktron transmisyon an te rele apre gwo bout bwa a elèktron penetre echantiyon an epi agrandi imaj la ak lantiy elektwon an. Chemen optik li sanble ak yon mikwoskòp optik. Nan kalite sa a nan mikwoskòp elèktron, se kontras nan detay imaj ki kreye pa gaye nan gwo bout bwa a elèktron pa atòm echantiyon an. Pati ki pi mens oswa pi ba-dansite nan echantiyon an gen mwens gaye elektwon gwo bout bwa, kidonk plis elektwon pase nan dyafram objektif la epi patisipe nan D, epi parèt pi klere nan imaj la. Kontrèman, pi epè oswa pi dans pati nan echantiyon an parèt pi fonse nan imaj la. Si echantiyon an twò epè oswa twò dans, kontras imaj la pral deteryore, oswa menm domaje oswa detwi lè w absòbe enèji gwo bout bwa a elèktron.
la
Tèt la nan kolòn nan mikwoskòp elèktron transmisyon se zam nan elektwon, elektwon yo emèt pa katod a tengstèn cho, pase nan premye a, ak dezyèm de miwa yo kondansateur konsantre gwo bout bwa a elèktron. Apre yo fin pase nan echantiyon an, gwo bout bwa elèktron la imajine sou glas entèmedyè a pa lantiy objektif la, ak Lè sa a, elaji etap pa etap nan glas la entèmedyè ak glas pwojeksyon, ak Lè sa a, imaj sou ekran an fliyoresan oswa plak la fotokoeran.
Agrandisman nan glas entèmedyè a ka kontinyèlman chanje soti nan dè dizèn de fwa a dè santèn de milye de fwa sitou atravè ajisteman nan aktyèl la eksitasyon; pa chanje longè fokal glas entèmedyè a, imaj mikwoskopik elèktron ak imaj diffraction elèktron ka jwenn sou ti pati yo nan menm echantiyon an. Yo nan lòd yo etidye pi epè echantiyon metal yo, laboratwa franse Dulos Electron Optics te devlope yon mikwoskòp elektwon ultra-wo vòltaj ak yon vòltaj akselere nan 3500 kV. Dyagram chema estrikti mikwoskòp elèktron
Gwo bout bwa elèktron nan mikwoskòp elektwon optik la pa pase nan echantiyon an, men sèlman analize ak eksite elektwon segondè sou sifas echantiyon an. Kristal scintillation mete akote echantiyon an resevwa elektwon segondè sa yo, anplifye ak modil entansite gwo bout bwa elèktron tib foto a, kidonk chanje klète sou ekran tib foto a. Bobin devyasyon nan tib la foto kenbe optik synchrone ak gwo bout bwa elèktron sou sifas echantiyon an, se konsa ke ekran an fliyoresan nan tib la foto montre imaj la topografik nan sifas echantiyon an, ki se menm jan ak prensip la k ap travay nan yon televizyon endistriyèl. .
Se rezolisyon an nan yon mikwoskòp elektwon optik sitou detèmine pa dyamèt la nan gwo bout bwa a elèktron sou sifas echantiyon an. Agrandisman an se rapò anplitid la optik sou tib la foto ak anplitid la optik sou echantiyon an, ki ka kontinyèlman chanje soti nan dè dizèn de fwa a dè santèn de milye de fwa. Mikwoskospi elektwonik eskane pa mande pou echantiyon trè mens; imaj la gen yon gwo efè twa dimansyon; li ka itilize enfòmasyon tankou elektwon segondè, elektwon absòbe, ak radyografi ki te pwodwi pa entèraksyon ki genyen ant reyon elèktron ak sibstans ki sou yo analize konpozisyon an nan sibstans ki sou.
Zam elèktron ak lantiy kondansateur nan mikwoskòp elektwon optik la se apeprè menm jan ak sa yo ki nan mikwoskòp elèktron transmisyon an, men yo nan lòd yo fè gwo bout bwa a elèktron pi mens, yo ajoute yon lantiy objektif ak yon astigmatizer anba lantiy kondansasyon an, ak de ansanm nan. travès optik mityèlman pèpandikilè yo enstale andedan lantiy objektif la. bobin. Chanm echantiyon ki anba lantiy objektif la ekipe ak yon etap echantiyon ki ka deplase, vire ak panche.
