Avantaje ale microscopurilor electronice vs. microscopuri optice
Microscopul electronic este un instrument bazat pe principiul opticii electronice, care folosește fascicule de electroni și lentile de electroni în loc de fascicule și lentile optice pentru a imagina structurile fine ale materiei la o mărire foarte mare.
Rezoluția unui microscop electronic este reprezentată de distanța mică între punctele adiacente pe care le poate distinge. În 197 0 s, rezoluția microscopurilor electronice de transmisie a fost de aproximativ 0. 3 nanometre (rezoluția ochilor umani este de aproximativ 0,1 milimetri). În zilele noastre, microscopele electronice au o mărire de peste 3 milioane de ori, în timp ce microscoapele optice au o mărire de aproximativ 2000 de ori, astfel încât este posibil să observăm direct atomii anumitor metale grele și zăbrele atomice aranjate în cristale prin microscoape electronice.
În 1931, Knorr și Ruska din Germania au modificat un osciloscop de înaltă tensiune cu o sursă de electroni de descărcare a catodului rece și trei lentile de electroni și au obținut imagini mărite de mai mult de zece ori, confirmând posibilitatea microscopiei electronice pentru imagistica de mărire. În 1932, odată cu îmbunătățirea Ruska, rezoluția microscopelor electronice a atins 50 de nanometri, ceea ce a fost de aproximativ zece ori rezoluția microscopelor optice la acea vreme. Prin urmare, microscopele electronice au început să primească atenție de la oameni.
În 194 0 S, dealul din Statele Unite a folosit un defogger pentru a compensa asimetria de rotație a lentilelor de electroni, ceea ce a dus la o nouă descoperire în rezolvarea microscopurilor electronice și a atins treptat nivelurile moderne. În China, a fost dezvoltat cu succes un microscop electronic de transmisie cu o rezoluție de 3 nanometri în 1958, iar în 1979 a fost dezvoltat un microscop electronic cu o rezoluție de 0,3 nanometri.
Deși rezoluția microscopurilor electronice a depășit cu mult cea a microscopurilor optice, acestea sunt dificil de observat organismele vii din cauza necesității de a lucra în condiții de vid, iar iradierea fasciculelor de electroni poate provoca, de asemenea, deteriorarea radiațiilor probelor biologice. Alte probleme, cum ar fi îmbunătățirea luminozității pistolului cu electroni și a calității obiectivului de electroni, au, de asemenea, nevoie de cercetări suplimentare.
Rezoluția este un indicator important al microscopiei electronice, care este legat de unghiul conului incident și de lungimea de undă a fasciculului de electroni care trece prin probă. Lungimea de undă a luminii vizibile este de aproximativ {{0}} nanometre, în timp ce lungimea de undă a fasciculului de electroni este legată de tensiunea de accelerație. Când tensiunea de accelerație este între 50-100 kv, lungimea de undă a fasciculului de electroni este de aproximativ 0. 0053-0. 0037 nm. Datorită faptului că lungimea de undă a fasciculului de electroni este mult mai mică decât cea a luminii vizibile, chiar dacă unghiul conului fasciculului de electroni este doar 1% din cel al unui microscop optic, rezoluția microscopului electronic este încă mult superioară celui al unui microscop optic.
Un microscop electronic este format din trei părți: un tub, un sistem de vid și un dulap de energie. Principalele componente ale butoiului obiectivului includ un pistol cu electroni, o lentilă de electroni, un suport de probă, un ecran fluorescent și un mecanism de cameră, care sunt de obicei asamblate într -un corp cilindric de sus în jos; Sistemul de vid este format dintr -o pompă mecanică de vid, o pompă de difuzie și o supapă de vid și este conectat la cilindru printr -o conductă de evacuare; Dulapul de energie este format dintr-un generator de înaltă tensiune, un stabilizator de curent de excitație și diverse unități de reglare și control.
