Transmisinės elektroninės mikroskopijos veikimo principas ir taikymas
Perdavimo elektronų mikroskopija (sutrumpintai TEM) gali matyti smulkias struktūras, mažesnes nei {{0}},2 um, kurių negalima aiškiai matyti pro optinį mikroskopą. Šios struktūros vadinamos ultrastruktūra arba ultrastruktūra. Norint aiškiai matyti šias struktūras, būtina pasirinkti trumpesnio bangos ilgio šviesos šaltinį, kad būtų pagerinta mikroskopo skiriamoji geba. Ruska išrado perdavimo elektronų mikroskopiją su elektronų pluoštu kaip šviesos šaltiniu 1932 m. Elektronų pluošto bangos ilgis yra daug trumpesnis už matomą šviesą ir ultravioletinę šviesą, o elektronų pluošto bangos ilgis yra atvirkščiai proporcingas įtampos kvadratinei šaknei. skleidžiamo elektronų pluošto, tai yra, kuo didesnė įtampa, tuo trumpesnis bangos ilgis. Šiuo metu TEM skiriamoji geba gali siekti 0,2 nm.
Transmisijos elektronų mikroskopijos veikimo principas yra tas, kad elektronų pistoleto skleidžiamas elektronų spindulys praeina per kondensatorių išilgai veidrodžio korpuso optinės ašies vakuuminiame kanale, o po to susilieja į aštrią, ryškią ir vienodą šviesos dėmę. kondensatorius, kuris šviečia ant mėginio mėginio patalpoje; Per mėginį einantis elektronų pluoštas neša struktūrinę informaciją mėginio viduje, per tankias sritis praeina mažiau elektronų, o per retas sritis – daugiau elektronų; Po fokusavimo ir pirminio objektyvo padidinimo elektronų spindulys patenka į tarpinį objektyvą ir pirmąjį bei antrąjį žemesnio lygio projekcinius veidrodžius, kad būtų galima visapusiškai didinti vaizdą. Sustiprintas elektronų vaizdas galiausiai projektuojamas ant fluorescencinės ekrano plokštės stebėjimo kambaryje; Liuminescencinis ekranas paverčia elektroninius vaizdus į matomos šviesos vaizdus, kuriuos vartotojai gali stebėti. Šiame skyriuje atskirai supažindinsime su pagrindinėmis kiekvienos sistemos struktūromis ir principais.
Perdavimo elektronų mikroskopijos vaizdavimo principas
Transmisijos elektronų mikroskopijos vaizdavimo principą galima suskirstyti į tris atvejus:
1. Absorbcijos vaizdas: kai elektronai išspinduliuojami ant didelės masės ir tankio mėginių, pagrindinė fazinė formacija yra sklaida. Didelės masės ir storio plotai ant mėginio turi didesnį elektronų sklaidos kampą, mažiau elektronų praeina, o vaizdo ryškumas yra tamsesnis. Ankstyvoji Transmisijos elektronų mikroskopija buvo pagrįsta šiuo principu.
2. Difrakcijos vaizdas: po to, kai mėginys išsklaido elektronų pluoštą, difrakcinės bangos amplitudės pasiskirstymas skirtingose mėginio padėtyse atitinka skirtingą kiekvienos pavyzdyje esančio kristalo dalies difrakcijos gebą. Kai atsiranda kristalografinis defektas, defekto dalies difrakcijos gebėjimas skiriasi nuo viso ploto, todėl difrakcinės bangos amplitudės pasiskirstymas yra netolygus, atspindintis kristalografinio defekto pasiskirstymą.
3. Fazinis vaizdas: kai mėginys yra plonesnis nei 100 Å, elektronai gali praeiti pro mėginį, o bangos amplitudės pokytis gali būti ignoruojamas. Vaizdas atsiranda dėl fazės pasikeitimo.
Perdavimo elektronų mikroskopijos naudojimas
Perdavimo elektronų mikroskopija plačiai naudojama medžiagų moksle ir biologijoje. Dėl elektronų jautrumo objektų sklaidai ar absorbcijai prasiskverbimo jėga yra maža, o mėginio tankis, storis ir kiti veiksniai gali turėti įtakos galutinei vaizdo kokybei. Todėl reikia ruošti plonesnius itin plonus griežinėlius, dažniausiai 50-100nm. Todėl transmisijos elektronų mikroskopu stebimus mėginius reikia apdoroti labai plonais. Dažniausiai naudojami metodai: itin plonas pjovimo metodas, šaldyto itin plono pjovimo metodas, šaldyto ėsdinimo metodas, šaldyto lūžio metodas ir tt Skystų mėginių atveju tai paprastai stebima pakabinant iš anksto apdorotą vario vielos tinklelį.
