Principiul de funcționare al microscopului electronic cu transmisie
Microscopul electronic cu transmisie (Microscopul electronic cu transmisie, TEM pe scurt) poate vedea microstructurile mai mici de {{0}}.2um care nu pot fi văzute clar la microscopul optic. Aceste structuri se numesc submicrostructuri sau ultrastructuri. Pentru a vedea clar aceste structuri, trebuie aleasă o sursă de lumină cu o lungime de undă mai scurtă pentru a crește rezoluția microscopului. În 1932, Ruska a inventat un microscop electronic de transmisie cu un fascicul de electroni ca sursă de lumină. Lungimea de undă a fasciculului de electroni este mult mai mică decât cea a luminii vizibile și a luminii ultraviolete, iar lungimea de undă a fasciculului de electroni este invers proporțională cu rădăcina pătrată a tensiunii fasciculului de electroni emis, adică cu atât tensiunea este mai mare. cu cât lungimea de undă este mai scurtă. În prezent, rezoluția TEM poate ajunge la 0,2 nm.
Principiul de funcționare al microscopului electronic de transmisie este că fasciculul de electroni emis de tunul de electroni trece prin condensator de-a lungul axei optice a corpului oglinzii în canalul de vid și este condensat într-un punct de lumină ascuțit, luminos și uniform de către condensator. , și luminează proba în camera de probă. Pe; fasciculul de electroni după ce trece prin eșantion poartă informațiile structurale în interiorul eșantionului, cantitatea de electroni care trec prin partea densă a probei este mică, iar cantitatea de electroni care trec prin partea rară este mai mare; după focalizarea și mărirea primară a lentilei obiectiv, fasciculul de electroni Lentila intermediară care intră în treapta inferioară și prima și a doua oglindă de proiecție efectuează imagini cu mărire cuprinzătoare, iar în cele din urmă imaginea electronică mărită este proiectată pe ecranul fluorescent din camera de observație ; Ecranul fluorescent transformă imaginea electronică într-o imagine de lumină vizibilă pentru ca utilizatorii să o observe. Această secțiune va introduce structura principală și, respectiv, principiul fiecărui sistem.
Principii de imagistică cu microscopul electronic de transmisie
Principiul imagistic al microscopului electronic cu transmisie poate fi împărțit în trei situații:
1. Imagine de absorbție: Când electronii lovesc o probă cu masă și densitate mare, efectul principal de formare a fazei este împrăștierea. Acolo unde masa și grosimea probei sunt mai mari, unghiul de împrăștiere al electronilor este mai mare și mai puțini electroni trec, iar luminozitatea imaginii este mai întunecată. Microscoapele electronice cu transmisie timpurie s-au bazat pe acest principiu.
2. Imagine de difracție: După ce fasciculul de electroni este difractat de probă, distribuția amplitudinii undei difractate în diferite poziții ale probei corespunde puterii de difracție diferite a fiecărei părți a cristalului din probă. Distribuția de amplitudine a undelor difractate nu este uniformă, reflectând distribuția defectelor cristalului.
3. Imagine de fază: Când proba este mai subțire de 100Å, electronii pot trece prin eșantion, iar modificarea amplitudinii undei poate fi ignorată, iar imaginea provine din schimbarea de fază.
Utilizări ale microscopiei electronice cu transmisie
Microscopia electronică cu transmisie este utilizată pe scară largă în știința materialelor și biologie. Deoarece electronii sunt ușor împrăștiați sau absorbiți de obiecte, penetrarea este scăzută, iar densitatea și grosimea probei vor afecta calitatea finală a imaginii. Secțiunile ultrasubțiri mai subțiri trebuie pregătite, de obicei 50-100 nm. Prin urmare, proba pentru observare prin microscop electronic cu transmisie trebuie procesată foarte subțire. Metodele utilizate în mod obișnuit sunt: secționarea ultra-subțire, secționarea ultra-subțire congelată, gravarea prin congelare, fracturarea înghețată și așa mai departe. Pentru probele lichide, se observă de obicei prin agățarea pe o grilă de cupru pretratată.
