Componentele unui microscop electronic
Sursa de electroni: Este un catod care eliberează electroni liberi, iar un anod în formă de inel accelerează electronii. Diferența de tensiune dintre catod și anod trebuie să fie foarte mare, de obicei între câteva mii de volți și trei milioane de volți.
Electroni: Folosiți pentru a focaliza electronii. În general, se folosesc lentile magnetice, iar uneori se folosesc și lentile electrostatice. Funcția lentilei electronice este aceeași cu cea a lentilei optice la microscopul optic. Focalizarea lentilei optice este fixă, dar focalizarea lentilei electronice poate fi ajustată, astfel încât microscopul electronic nu are un sistem de lentile mobile precum un microscop optic.
Dispozitiv de vid: Dispozitivul de vid este folosit pentru a asigura starea de vid în interiorul microscopului, astfel încât electronii să nu fie absorbiți sau deviați pe calea lor.
Suport de probă: Probele pot fi plasate stabil pe suportul de probă. În plus, există adesea dispozitive care pot fi folosite pentru a schimba proba (cum ar fi deplasarea, rotirea, încălzirea, răcirea, alungirea etc.).
Detector: Un semnal sau semnal secundar utilizat pentru a colecta electroni. Proiecția unei probe poate fi obținută direct utilizând un microscop electronic cu transmisie (Transmission Electron Microscopy TEM). Electronii trec prin eșantion în acest microscop, așa că proba trebuie să fie foarte subțire. Greutatea atomică a atomilor care formează proba, tensiunea la care electronii sunt accelerați și rezoluția dorită determină grosimea probei. Grosimea probei poate varia de la câțiva nanometri la câțiva micrometri. Cu cât masa atomică este mai mare și tensiunea este mai mică, cu atât proba trebuie să fie mai subțire.
Prin schimbarea sistemului de lentile al obiectivului, se poate mări direct imaginea la punctul focal al obiectivului. Din aceasta se pot obține imagini de difracție a electronilor. Folosind această imagine, structura cristalină a probei poate fi analizată.
În microscopia electronică cu transmisie cu energie filtrată (EFTEM), oamenii măsoară modificările vitezei electronilor pe măsură ce trec printr-o probă. Din aceasta, se poate deduce compoziția chimică a probei, cum ar fi distribuția elementelor chimice din eșantion.
Utilizări ale microscoapelor electronice
Microscoapele electronice pot fi împărțite în microscoape electronice cu transmisie, microscoape electronice cu scanare, microscoape electronice cu reflexie și microscoape electronice cu emisie în funcție de structurile și utilizările lor. Microscoapele electronice cu transmisie sunt adesea folosite pentru a observa structurile materiale fine care nu pot fi rezolvate de microscoape obișnuite; microscoapele electronice cu scanare sunt utilizate în principal pentru a observa morfologia suprafețelor solide și pot fi, de asemenea, combinate cu difractometre cu raze X sau spectrometre de energie electronică pentru a forma Microsonde electronice pentru analiza compoziției materialelor; microscopia electronică cu emisie pentru studiul suprafețelor de electroni autoemițători.
Microscopul electronic cu transmisie este numit după ce fasciculul de electroni pătrunde în probă și apoi mărește imaginea cu lentila de electroni. Calea sa optică este similară cu cea a unui microscop optic. În acest tip de microscop electronic, contrastul în detaliile imaginii este creat de împrăștierea fasciculului de electroni de către atomii probei. Partea mai subțire sau cu densitate mai mică a probei are mai puțină împrăștiere a fasciculului de electroni, astfel încât mai mulți electroni trec prin diafragma obiectiv și participă la imagistica și apar mai strălucitori în imagine. În schimb, părțile mai groase sau mai dense ale eșantionului apar mai întunecate în imagine. Dacă proba este prea groasă sau prea densă, contrastul imaginii se va deteriora sau chiar va fi deteriorat sau distrus prin absorbția energiei fasciculului de electroni.
