Ki ranje obsèvasyon mikwoskòp limyè ak mikwoskòp elèktron
Estrikti mikwoskòp optik mikwoskòp optik jeneralman konpoze de yon etap, yon sistèm ekleraj kondansateur, yon lantiy objektif, yon oculaire ak yon mekanis konsantre. Se sèn nan itilize kenbe objè a yo dwe obsève. Mekanis konsantre a ka kondwi pa bouton an konsantre pou fè etap la deplase monte ak desann pou ajisteman koryas ak ajisteman amann, se konsa ke objè a obsève ka konsantre ak imaj klè.
Kouch anwo li yo ka jisteman deplase ak vire toutotou nan plan orizontal la, ak pati nan obsève jeneralman ajiste nan sant la nan jaden an de vi. Sistèm ekleraj spotlight la konpoze de yon sous limyè ak yon lantiy kondansateur. Fonksyon lantiy kondansasyon an se konsantre plis enèji limyè nan pati obsève a. Karakteristik espektral limyè a dwe adapte ak gwoup k ap travay nan reseptè mikwoskòp la.
Lantiy objektif la sitiye tou pre objè obsève a epi li se lantiy ki reyalize agrandisman premye nivo. Plizyè lantiy objektif ak agrandisman diferan yo enstale sou konvètisè lantiy objektif la an menm tan, ak lantiy objektif la ak diferan agrandisman ka antre nan chemen an optik k ap travay pa wotasyon konvètisè a. Agrandisman lantiy objektif la anjeneral 5 a 100 fwa. Lantiy objektif la se yon eleman optik ki jwe yon wòl desizif nan bon jan kalite a nan imaj la nan mikwoskòp la.
Objektif akromatik souvan itilize ki ka korije aberasyon kromatik pou de koulè limyè; pi bon kalite objektif apokromatik ki ka korije aberasyon kromatik pou twa koulè limyè; ka asire ke plan an imaj tout antye nan lantiy la objektif se yon avyon, yo nan lòd yo amelyore jaden an de vi Flat objektif jaden ak bon jan kalite D majinal. Objektif imèsyon likid yo souvan itilize nan lantiy objektif ki gen gwo pouvwa, se sa ki, endèks refraktif 1 ranpli ant sifas ki pi ba nan lantiy objektif la ak sifas anwo fèy echantiyon an.
5 oswa konsa, li ka siyifikativman amelyore rezolisyon an nan obsèvasyon mikwoskopik. Okuitè a se yon lantiy ki sitiye tou pre je imen an pou reyalize agrandisman dezyèm nivo, ak agrandisman glas la anjeneral 5 a 20 fwa. Dapre gwosè a nan jaden an de vi ki ka wè, oculaires ka divize an oculaire òdinè ak yon pi piti jaden de vi ak gwo-jaden oculaires (oswa gwo-ang oculaires) ak yon pi gwo jaden de vi.
Tou de etap la ak lantiy objektif la dwe kapab deplase parapò ak aks optik lantiy objektif la pou reyalize ajisteman konsantre epi jwenn yon imaj klè. Lè w ap travay ak yon lantiy objektif agrandisman segondè, ranje konsantre akseptab la souvan pi piti pase yon mikron, kidonk mikwoskòp la dwe gen yon mekanis mikwo-konsantre trè presi. Limit agrandisman mikwoskòp se agrandisman efikas, ak rezolisyon mikwoskòp la refere a distans minimòm ant de pwen objè ki ka klèman distenge pa mikwoskòp la.
Rezolisyon ak agrandisman se de konsèp diferan men ki gen rapò. Lè ouvèti nimerik nan lantiy la objektif chwazi a pa gwo ase, se sa ki, rezolisyon an pa wo ase, mikwoskòp la pa ka distenge estrikti a amann nan objè a. Nan moman sa a, menm si agrandisman an ogmante twòp, se sèlman yon imaj ki gen yon gwo deskripsyon men detay ki pa klè ka jwenn. , yo rele agrandisman an efikas.
Nan lòt men an, si rezolisyon an te ranpli kondisyon yo ak agrandisman an se ensifizan, mikwoskòp la gen kapasite nan rezoud, men imaj la twò piti yo dwe klèman wè pa je imen an. Se poutèt sa, yo nan lòd yo bay tout pouvwa a rezoud nan mikwoskòp la, ouvèti a nimerik yo ta dwe rezonab matche ak agrandisman total mikwoskòp la. Sistèm ekleraj kondanse a gen yon gwo enfliyans sou pèfòmans D 'mikwoskòp la, men li se tou yon lyen ki fasil neglije pa itilizatè yo.
Fonksyon li se bay ase ak inifòm ekleraj nan sifas objè a. Gwo bout bwa ki soti nan kondansasyon an ta dwe kapab ranpli ang ouvèti lantiy objektif la, otreman rezolisyon ki pi wo ke lantiy objektif la ka reyalize pa ka konplètman itilize. Pou rezon sa a, kondansasyon an bay yon dyafram ouvèti varyab ki sanble ak sa ki nan objektif la fotografi, epi yo ka ajiste gwosè ouvèti a pou ajiste ouvèti limyè a pou matche ak ang ouvèti objektif la.
Lè w chanje metòd ekleraj la, ou ka jwenn diferan metòd obsèvasyon tankou pwen objè nwa sou yon background klere (ki rele ekleraj jaden klere) oswa pwen objè klere sou yon background nwa (ki rele ekleraj jaden nwa), konsa yo pi byen dekouvri nan diferan sitiyasyon. epi obsève mikrostruktur la. Mikwoskòp elèktron se yon enstriman ki ranplase gwo bout bwa limyè ak lantiy optik ak gwo bout bwa elèktron ak lantiy elèktron dapre prensip optik elèktron, pou yo ka imajine estrikti a byen nan matyè anba agrandisman trè wo.
Pouvwa rezolisyon yon mikwoskòp elèktron eksprime pi piti distans ant de pwen adjasan ke li ka rezoud. Nan ane 1970 yo, rezolisyon mikwoskòp elèktron transmisyon yo te apeprè 0.3 nanomèt (pouvwa rezolisyon je imen an te apeprè 0.1 mm). Koulye a, maksimòm agrandisman mikwoskòp elèktron se plis pase 3 milyon fwa, ak agrandisman maksimòm mikwoskòp optik se apeprè 2000 fwa, kidonk atòm yo nan sèten metal lou ak lasi atomik byen ranje nan kristal ka dirèkteman obsève atravè mikwoskòp elèktron.
An 1931, Knorr-Bremse ak Ruska nan Almay te modifye yon osiloskòp 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 te konfime posibilite pou agrandi imaj pa yon mikwoskòp elèktron. . . An 1932, apre amelyorasyon Ruska a, pouvwa rezolisyon mikwoskòp elèktron la te rive nan 50 nanomèt, ki te apeprè dis fwa pouvwa rezolisyon mikwoskòp optik la nan moman sa a, kidonk mikwoskòp elèktron la te kòmanse atire atansyon moun.
Nan ane 1940 yo, Hill nan Etazini te itilize yon astigmatis pou konpanse asimetri wotasyon nan lantiy elèktron, 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 li te fèt ak yon rezolisyon nan 0.
3 nm gwo mikwoskòp elèktron. Malgre ke pouvwa rezolisyon nan mikwoskòp elèktron se byen lwen pi bon pase sa yo ki nan mikwoskòp optik, li difisil yo obsève òganis vivan paske mikwoskòp elèktron bezwen travay nan kondisyon vakyòm, ak iradyasyon nan reyon elèktron pral lakòz tou radyasyon domaj nan echantiyon byolojik. Lòt pwoblèm, tankou amelyorasyon nan klète zam elèktron ak bon jan kalite lantiy elèktron, bezwen plis etidye tou.
Pouvwa rezolisyon an 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 300 a 700 nanomèt, pandan ke longèdonn gwo bout bwa elèktron an gen rapò ak vòltaj akselere a. Lè vòltaj akselere a se 50-100 kV, longèdonn nan gwo bout bwa elèktron se apeprè 0.
0053 a 0.0037 nm. 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 yon mikwoskòp optik, pouvwa rezolisyon yon mikwoskòp elèktron toujou pi siperyè pase sa. nan yon mikwoskòp optik. Mikwoskòp elèktron la konsiste de twa pati: tib lantiy la, sistèm vakyòm ak kabinè ekipman pou pouvwa a.
Barik lantiy la sitou gen ladan zam elèktron, lantiy elèktron, detantè echantiyon, ekran fliyoresan ak mekanis kamera, ki anjeneral reyini nan yon silenn soti anwo jouk anba; se sistèm nan vakyòm ki konpoze de ponp vakyòm mekanik, ponp difizyon ak valv vakyòm, elatriye tiyo gaz la konekte ak barik lantiy la; kabinè ekipman pou pouvwa a konpoze de yon dèlko wo-vòltaj, yon estabilize aktyèl eksitasyon ak divès kalite ajisteman ak inite kontwòl.
Lantiy elèktron se pati ki pi enpòtan nan barik mikwoskòp elèktron. Li sèvi ak yon jaden elektrik espasyal oswa jaden mayetik ki simetrik ak aks barik lantiy la pou pliye trajectoire elèktron nan aks la pou fòme konsantre. Fonksyon li sanble ak lantiy konvèks vè pou konsantre gwo bout bwa a, kidonk li rele elèktron. lantiy. Pifò mikwoskòp elèktron modèn sèvi ak lantiy elektwomayetik, ki konsantre elektwon yo pa yon gwo jaden mayetik ki te pwodwi pa yon aktyèl trè estab eksitasyon DC atravè yon bobin ak yon 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 vitès inifòm, kidonk estabilite nan vòltaj la akselere se pa mwens pase 1/10, 000. 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 sa yo ki pa ka distenge 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 elektwon. Microprobes pou analiz konpozisyon materyèl; Mikwoskopi Elektwon Emisyon pou etid sifas elektwon ki emèt pwòp tèt yo.
Yo rele mikwoskòp elèktron pwojeksyon an apre gwo bout bwa a elèktron penetre echantiyon an epi sèvi ak lantiy elèktron pou imajine ak agrandi. Chemen optik li sanble ak yon mikwoskòp optik. Nan mikwoskòp elèktron sa a, kontras detay imaj yo kreye pa gaye gwo bout bwa elèktron pa atòm echantiyon an. Pati ki pi mens oswa mwens dans nan echantiyon an, gwo bout bwa a elèktron gaye mwens, kidonk plis elektwon pase nan ouvèti objektif la, patisipe nan D la, 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. Tèt la nan tib mikwoskòp elèktron transmisyon an se yon zam elèktron. Elektwon yo emèt pa katòd chod filaman tungstène a epi yo pase nan premye ak dezyèm kondansasyon yo pou 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 la pwojeksyon, ak Lè sa a, imaj sou ekran an fliyoresan oswa plak sèk fotografi. Iwa entèmedyè a sitou ajiste aktyèl la eksitasyon, ak agrandisman an ka kontinyèlman chanje soti nan dè dizèn de fwa a dè santèn de milye de fwa; pa chanje longè fokal nan glas entèmedyè a, imaj mikwoskòp elèktron ak imaj diffraction elèktron ka jwenn sou ti pati nan menm echantiyon an. .
Yo nan lòd yo etidye pi epè echantiyon metal, laboratwa franse Dulos Electron Optics te devlope yon mikwoskòp elektwon ultra-wo vòltaj ak yon vòltaj akselere nan 3500 kV. Gwo bout bwa elèktron nan yon mikwoskòp elektwon optik pa pase nan echantiyon an, men sèlman analize ak eksite elektwon segondè sou sifas echantiyon an. Yon kristal scintillation mete akote echantiyon an resevwa elektwon segondè sa yo epi li modil entansite gwo bout bwa elèktron tib foto a apre anplifikasyon, kidonk chanje klète sou ekran tib foto a.
Jug la 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 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. Scanning mikwoskòp elèktron pa mande pou echantiyon trè mens; imaj la gen yon gwo efè twa dimansyon; li ka analize konpozisyon matyè a lè l sèvi avèk enfòmasyon tankou elektwon segondè, elektwon absòbe ak reyon X ki te pwodwi pa entèraksyon travès elèktron ak matyè.
Zam elèktron ak kondansateur nan mikwoskòp elektwon optik la se apeprè menm bagay ak sa yo ki nan mikwoskòp elèktron transmisyon an, men yo nan lòd yo fè gwo bout bwa a elektwon pi mens, yo ajoute yon lantiy objektif ak yon astigmatism anba lantiy la kondansateur, ak de seri mityèlman. optik pèpandikilè yo tou enstale andedan lantiy la objektif. bobin. Chanm echantiyon an anba lantiy objektif la kay echantiyon etap la ki ka deplase, vire ak panche.
