Caracteristicile microscopiei electronice cu transmisie
Principiul de imagistică al microscopului electronic și al microscopului optic este practic același, diferența este că primul folosește fasciculul de electroni ca sursă de lumină și câmpul electromagnetic ca lentilă. În plus, deoarece puterea de penetrare a fasciculului de electroni este foarte slabă, specimenul folosit pentru microscopul electronic trebuie să fie transformat într-o secțiune ultra-subțire cu o grosime de aproximativ 50 nm. Această felie trebuie făcută cu un ultramicrotom. Mărirea microscopului electronic poate ajunge până la aproape un milion de ori. Este format din cinci părți: sistem de iluminare, sistem de imagistică, sistem de vid, sistem de înregistrare și sistem de alimentare. Dacă este subdivizat: partea principală este obiectivul electronic și sistemul de înregistrare a imaginilor. Pistoale cu electroni, oglinzi de condensare, camere de probe, lentile obiective, oglinzi de difracție, oglinzi intermediare, oglinzi de proiecție, ecrane fluorescente și camere în vid.
Un microscop electronic este un microscop care folosește electroni pentru a dezvălui interiorul sau suprafața unui obiect. Lungimea de undă a electronilor de mare viteză este mai mică decât cea a luminii vizibile (dualitate undă-particulă), iar rezoluția microscopului este limitată de lungimea de undă pe care o folosește. Prin urmare, rezoluția teoretică a microscopului electronic (aproximativ 0.1 nanometri) este mult mai mare decât cea a microscopului optic. viteza (aproximativ 200 nm).
Transmissionelectronmicroscope, abreviat TEM, denumit microscop electronic de transmisie, este de a proiecta fasciculul de electroni accelerat și concentrat pe o probă foarte subțire, iar electronii se ciocnesc cu atomii din probă pentru a schimba direcția, producând astfel împrăștierea unghiului solid. Mărimea unghiului de împrăștiere este legată de densitatea și grosimea probei, astfel încât se pot forma imagini cu luminozitate și întuneric diferite, iar imaginile vor fi afișate pe dispozitive de imagistică (cum ar fi ecrane fluorescente, filme și componente de cuplare fotosensibile) după mărirea și focalizarea.
Datorită lungimii de undă foarte scurte de Broglie a electronului, rezoluția microscopului electronic cu transmisie este mult mai mare decât cea a microscopului optic, care poate atinge 0.1-0.2nm, iar mărirea este de zeci de mii până la milioane de ori. Prin urmare, utilizarea microscopiei electronice de transmisie poate fi utilizată pentru a observa structura fină a probelor, chiar și structura unei singure coloane de atomi, care este de zeci de mii de ori mai mică decât cea mai mică structură care poate fi observată prin microscopie optică. TEM este o metodă analitică importantă în multe domenii științifice legate de fizică și biologie, cum ar fi cercetarea cancerului, virologia, știința materialelor, precum și nanotehnologia, cercetarea semiconductorilor etc.
La măriri mici, contrastul în imagistica TEM se datorează în principal absorbției diferite a electronilor din cauza grosimii și compoziției diferite a materialului. Când multiplu de mărire este mare, fluctuațiile complexe vor cauza diferențe de luminozitate a imaginii, astfel încât sunt necesare cunoștințe profesionale pentru a analiza imaginea obținută. Prin utilizarea diferitelor moduri de TEM, este posibilă imaginea unui eșantion prin proprietățile sale chimice, orientarea cristalografică, structura electronică, schimbarea electronică de fază de către eșantion și, în general, prin absorbția electronilor.
Primul TEM a fost dezvoltat de Max Knorr și Ernst Ruska în 1931, acest grup de cercetare a dezvoltat primul TEM cu o rezoluție dincolo de lumina vizibilă în 1933 și primul TEM comercial în 1939 succes.
TEM mare
TEM convențional adoptă, în general, tensiunea de accelerație a fasciculului de electroni de {{0}}kV. Diferite modele corespund unor tensiuni diferite de accelerare a fasciculului de electroni. Rezoluția este legată de tensiunea de accelerație a fasciculului de electroni și poate ajunge la 0.2-0.1nm. Modelele high-end pot atinge rezoluția la nivel atomic.
TEM de joasă tensiune
Microscopul electronic de joasă tensiune, tensiunea de accelerare a fasciculului de electroni (5kV) utilizată de LVEM este mult mai mică decât cea a microscopului electronic cu transmisie mare. O tensiune de accelerare mai mică va spori puterea interacțiunii dintre fasciculul de electroni și probă, îmbunătățind astfel contrastul și contrastul imaginii, potrivite în special pentru probe precum polimeri și biologie; în același timp, microscopul electronic cu transmisie de joasă tensiune va cauza mai puține daune probei.
Rezoluția este mai mică decât cea a microscopului electronic mare, 1-2nm. Datorită tensiunii joase, TEM, SEM și STEM pot fi combinate într-un singur dispozitiv
Crio-EM
Crio-microscopia este de obicei echipată cu un dispozitiv de înghețare a probei pe un microscop electronic cu transmisie obișnuită pentru a răci proba la temperatura azotului lichid (77K), care este utilizată pentru a observa probe sensibile la temperatură, cum ar fi proteinele și feliile biologice. Prin înghețarea probei, deteriorarea probei de către fasciculul de electroni poate fi redusă, deformarea probei poate fi redusă și se poate obține o formă mai realistă a probei.
caracteristici de funcționare
1. Stabilitate
Stabilitatea tubului fotomultiplicator este determinată de mulți factori, cum ar fi caracteristicile dispozitivului în sine, starea de lucru și condițiile de mediu. Există multe situații în care ieșirea tubului este instabilă în timpul procesului de lucru, inclusiv în principal:
A. Instabilitate sărită cauzată de sudarea defectuoasă a electrozilor în tub, structură slăbită, contact slab al schijelor catodului, descărcarea vârfului între electrozi, flashover etc., iar semnalul este brusc mare și mic.
b. Continuitate și instabilitate la oboseală cauzate de prea mult curent de ieșire anod.
c. Efectul condițiilor de mediu asupra stabilității. Pe măsură ce temperatura ambientală crește, sensibilitatea tubului scade.
d. Mediul umed provoacă scurgeri între pini, determinând creșterea curentului întunecat și devin instabil.
e. Interferența câmpului electromagnetic din mediu provoacă un lucru instabil.
2. Limitați tensiunea de lucru
Tensiunea finală de lucru se referă la limita superioară a tensiunii pe care tubul poate să o aplice. Peste această tensiune, tubul se va descărca sau chiar se va rupe.
