Elektroninis mikroskopasOptinis mikroskopasVaizdo gavimo principaiPanašumai ir skirtumai
Elektroninis mikroskopas – tai instrumentas, kuris naudoja elektronų pluoštą ir elektroninį lęšį, o ne šviesos pluoštą ir optinį lęšį pagal elektroninės optikos principą, kad smulki medžiagos struktūra būtų vaizduojama esant labai dideliam padidinimui.
Elektroninio mikroskopo skiriamoji geba išreiškiama mažu atstumu tarp dviejų gretimų taškų, kuriuos jis gali išspręsti. 197 0s, transmisinio elektroninio mikroskopo skiriamoji geba buvo apie 0,3 nanometrų (žmogaus akies skiriamoji geba yra apie 0,1 milimetro). Šiais laikais didelis elektroninio mikroskopo padidinimas yra daugiau nei 3 milijonus kartų, o didelis optinio mikroskopo padidinimas yra apie 2,000 kartus, todėl elektroninis mikroskopas gali tiesiogiai stebėti tam tikrų sunkiųjų metalų ir metalų kristalų atomus. tvarkingo masyvo išdėstymo atominiai taškai.
Nors elektroninio mikroskopo skiriamoji geba buvo daug geresnė nei optinio mikroskopo, tačiau elektroninis mikroskopas turi veikti vakuuminėmis sąlygomis, todėl sunku stebėti gyvus organizmus, o elektronų pluošto apšvitinimas padarys biologinius mėginius švitinimo žala. Taip pat reikia toliau tirti kitas problemas, tokias kaip elektronų pistoleto ryškumas ir elektroninio lęšio kokybės gerinimas.
Skiriamoji galia yra svarbus elektroninio mikroskopo rodiklis, susijęs su elektronų pluošto, einančio per mėginį, kritimo kūgio kampu ir bangos ilgiu. Matomos šviesos bangos ilgis yra apie {{0}} nm, o elektronų pluošto bangos ilgis yra susijęs su greitėjimo įtampa. Kai greitinimo įtampa yra nuo 50 iki 100 kV, elektronų pluošto bangos ilgis yra apie 0,0053-0,0037 nm. Kadangi elektronų pluošto bangos ilgis yra daug mažesnis nei matomos šviesos bangos ilgis, todėl net jei elektronų pluošto kūgio kampas yra tik 1 procentas optinio mikroskopo, elektronų mikroskopo skiriamoji geba vis tiek yra daug pranašesnė už optinis mikroskopas.
Elektroninis mikroskopas susideda iš trijų dalių: veidrodinio vamzdžio, vakuuminės sistemos ir maitinimo spintos. Statinė daugiausia turi elektronų pistoletą, elektroninį lęšį, mėginių laikiklį, fluorescencinį ekraną ir fotoaparato mechanizmą bei kitus komponentus, šie komponentai paprastai surenkami iš viršaus į apačią į kolonėlę; vakuuminę sistemą sudaro mechaninis vakuuminis siurblys, difuzinis siurblys ir vakuuminiai vožtuvai ir kt., o per siurbimo vamzdyną prijungtas prie veidrodžio cilindro; Maitinimo spinta susideda iš aukštos įtampos generatoriaus, žadinimo srovės stabilizatoriaus ir įvairių reguliavimo valdymo blokų.
Elektroninis lęšis yra svarbi elektroninio mikroskopo statinės dalis, ji yra simetriška erdvės elektrinio ar magnetinio lauko statinės ašiai, todėl elektronas seka į formavimosi ašį ir fokusuoja stiklo išgaubto lęšio vaidmenį. kad šviesos pluošto vaidmuo fokusuojant yra panašus į objektyvo vaidmenį, todėl jis vadinamas elektroniniu lęšiu. Daugumoje šiuolaikinių elektroninių mikroskopų naudojami elektromagnetiniai lęšiai, kurie sufokusuoja elektronus stipriu magnetiniu lauku, kurį sukuria labai stabili nuolatinės srovės sužadinimo srovė per ritę su poliaus bateliu.
Elektroniniai mikroskopai pagal sandarą ir paskirtį gali būti skirstomi į perdavimo elektronų mikroskopus, skenuojančius elektroninius mikroskopus, atspindinčius elektroninius mikroskopus ir emisijos elektroninius mikroskopus. Perdavimo elektroninis mikroskopas dažnai naudojamas stebėti tuos, kurie su įprastais mikroskopais negali atskirti smulkios medžiagos struktūros; skenuojantis elektroninis mikroskopas daugiausia naudojamas kieto paviršiaus morfologijai stebėti, taip pat su rentgeno spindulių difraktometru arba elektronų spektrometru, kuris sudaro elektronų mikrozondą, naudojamą medžiagos sudėties analizei; Emisinis elektroninis mikroskopas naudojamas elektronų savispinduliavimo paviršiui tirti.
