Curs de dezvoltare a microscopului electronic
Compoziția microscopului electronic
Sursa de electroni: este un catod care eliberează electroni liberi, iar un anod inelar accelerează electronii. Diferența de tensiune dintre catod și anod trebuie să fie foarte mare, de obicei între câteva mii de volți și 3 milioane de volți.
Electroni: folosiți pentru focalizarea electronilor. În general, se folosesc lentile magnetice, iar uneori se folosesc lentile electrostatice. Funcția lentilelor electronice este aceeași cu cea a lentilei optice la microscopul optic. Focalizarea lentilei optice este fixă, în timp ce focalizarea lentilei electronice poate fi ajustată, astfel încât microscopul electronic nu are un sistem de lentile mobile precum microscopul optic.
Dispozitiv de vid: dispozitivul de vid este folosit pentru a asigura starea de vid în microscop, astfel încât electronii să nu fie absorbiți sau deviați în calea lor.
Raft pentru mostre: proba poate fi plasată stabil pe suportul pentru mostre. În plus, există adesea dispozitive care pot fi folosite pentru a schimba proba (cum ar fi deplasarea, rotirea, încălzirea, răcirea, întinderea etc.).
Detector: Un semnal sau semnal secundar utilizat pentru a colecta electroni. Specii Proiecția unei probe poate fi obținută direct prin microscopul electronic cu transmisie. În acest microscop, electronii trec prin eșantion, așa că proba trebuie să fie foarte subțire. Grosimea probei este determinată de greutatea atomică a atomilor care alcătuiesc proba, de tensiunea electronilor de accelerare și de rezoluția dorită. Grosimea probei poate varia de la câțiva nanometri la câțiva microni. Cu cât greutatea atomică este mai mare și tensiunea mai mică, cu atât proba trebuie să fie mai subțire.
Prin schimbarea sistemului de lentile al obiectivului, oamenii pot mări direct imaginea focalizării lentilei obiectivului. Din aceasta, oamenii pot obține imagini de difracție a electronilor. Folosind această imagine, structura cristalină a probei poate fi analizată.
În microscopul electronic cu transmisie cu energie filtrată (EFTEM), oamenii măsoară viteza de schimbare a electronilor pe măsură ce trec prin eșantion. Din aceasta, putem deduce compoziția chimică a probei, cum ar fi distribuția elementelor chimice din eșantion.
Curs de dezvoltare a microscopului electronic
În 1931, germanul M. Noel și E. ruska au modificat un osciloscop de înaltă tensiune cu o sursă de electroni cu descărcare cu catod rece și trei lentile electronice și au obținut o imagine cu o mărire de peste zece ori. A fost inventat microscopul electronic cu transmisie, care a confirmat posibilitatea măririi imaginii cu microscopul electronic. În 1932, după îmbunătățirea lui Ruska, rezoluția microscopului electronic a atins 50 nanometri, care era de aproximativ zece ori mai mare decât cea a microscopului optic la acea vreme, depășind limita de rezoluție a microscopului optic, așa că oamenii au început să acordați atenție microscopului electronic. În anii 1940, Hill din Statele Unite a folosit un dispozitiv de astigmatism pentru a compensa asimetria de rotație a lentilei electronice, care a făcut o nouă descoperire în rezoluția microscopului electronic și a ajuns treptat la nivelul modern. În China, un microscop electronic cu transmisie a fost dezvoltat cu succes în 1958, cu o rezoluție de 3 nm, iar un microscop electronic mare cu o rezoluție de 0,3 nm a fost realizat în 1979.
