Elektroninių mikroskopų tipai
Elektroniniai mikroskopai gali būti skirstomi į perdavimo elektronų mikroskopus, skenuojančius elektroninius mikroskopus, atspindinčius elektroninius mikroskopus ir emisijos elektroninius mikroskopus pagal jų struktūrą ir paskirtį.
Perdavimo elektroniniai mikroskopai dažnai naudojami smulkioms medžiagų struktūroms, kurių neįmanoma nustatyti įprastais mikroskopais, stebėti;
Skenuojantys elektroniniai mikroskopai daugiausia naudojami kietų paviršių morfologijai stebėti, taip pat gali būti derinami su rentgeno spindulių difraktometrais arba elektronų energijos spektrometrais, kad būtų suformuoti elektroniniai mikrozondai medžiagų sudėties analizei;
Emisijos elektronų mikroskopija naudojama savarankiškai spinduliuojančių elektronų paviršiams tirti.
(1) Perdavimo elektronų mikroskopas
Perdavimo elektronų mikroskopo (TEM) komponentai yra šie:
1. Elektronų pistoletas: skleidžia elektronus, sudarytus iš katodo, tinklelio ir anodo.
2. Kondensatorius: tai elektroninis lęšis, kuris koncentruoja elektronų spindulį ir gali būti naudojamas apšvietimo intensyvumui ir diafragmos kampui valdyti.
3. Mėginio kamera: padėkite mėginį, kurį norite stebėti, ir joje yra sukamasis stalas mėginio kampui keisti, taip pat įrengta šildymo, vėsinimo ir kita įranga.
4. Objektyvus lęšis: tai trumpo nuotolio objektyvas su dideliu padidinimu, o jo funkcija yra padidinti elektroninį vaizdą. Objektyvinis lęšis yra raktas, leidžiantis nustatyti perdavimo elektroninio mikroskopo skiriamąją gebą ir vaizdo kokybę.
5. Tarpinis veidrodis: Tai silpnas objektyvas su kintamu didinimu, o jo funkcija yra pakartotinai padidinti elektroninį vaizdą. Reguliuojant tarpinio veidrodžio srovę, stiprinti galima parinkti objekto vaizdą arba elektronų difrakcijos raštą.
6. Perdavimo veidrodis: Tai didelio padidinimo stiprus lęšis, kuris naudojamas dar labiau padidinti tarpinį vaizdą po antrojo padidinimo ir tada suformuoti vaizdą fluorescenciniame ekrane.
7. Antrinis vakuuminis siurblys: išsiurbkite mėginio kamerą.
8. Kameros įrenginys: naudojamas vaizdams įrašyti. Kadangi elektronus lengva išsklaidyti arba juos sugerti objektai, prasiskverbimo galia yra maža, o mėginio tankis ir storis turės įtakos galutinei vaizdo kokybei. Reikia paruošti plonesnes itin plonas dalis, dažniausiai 50-100 nm.
Todėl mėginį reikia apdoroti labai plonai, kai jis stebimas perdavimo elektroniniu mikroskopu. Paprastai paruošiamas plonu pjūviu arba užšaldomu ėsdinimu:
(1) Plonų griežinėlių metodas
Mėginys paprastai fiksuojamas osmo rūgštimi ir glutaraldehidu, įterpiamas epoksidine derva ir supjaustomas šiluminio plėtimosi arba spiralės varikliu. Pjūvio storis yra 20-50 nm ir nudažytas sunkiųjų metalų druskomis, kad padidėtų kontrastas.
(2) Užšaldymo ėsdinimo metodas, taip pat žinomas kaip užšalimo lūžio metodas
Mėginiai buvo užšaldyti sausame -100 laipsnio lede arba -196 laipsnio skystame azote, mėginiai buvo greitai nupjauti šaltu peiliu. Suskilusį bandinį įkaitinus, ledas iš karto sublimuojasi vakuumo sąlygomis, atskleisdamas suskilusią struktūrą, kuri vadinama ėsdinimu. Užbaigus ėsdinimą, išgarintos platinos sluoksnis purškiamas 45o kampu pjūvio atžvilgiu, o anglies sluoksnis purškiamas 90o kampu, siekiant padidinti kontrastą ir stiprumą. Tada mėginys suardomas natrio hipochlorito tirpalu ir nulupama anglies ir platinos plėvelė, kuri vadinama sudėtinga plėvele, kuri gali atskleisti išgraviruoto bandinio paviršiaus morfologiją. Vaizdas, gautas po elektroniniu mikroskopu, atspindi struktūrą sulaužytame mėginio ląstelės paviršiuje.
(2) Skenuojantis elektroninis mikroskopas
Skenuojantis elektroninis mikroskopas (SEM) buvo išleistas septintajame dešimtmetyje, o skiriamoji geba šiuo metu gali siekti 6-10 nm.
Jo veikimo principas yra tas, kad elektronų pistoleto skleidžiamas smulkiai sufokusuotas elektronų pluoštas patenka į mėginį per dviejų pakopų kondensatoriaus lęšį, nukreipimo ritę ir objektyvo lęšį, nuskaito mėginio paviršių ir sužadina antrinius elektronus. Sukurtų antrinių elektronų kiekis yra susijęs su elektronų pluošto kritimo kampu, ty su mėginio paviršiaus struktūra. Po to, kai detektorius surenka antrinius elektronus, scintiliatorius juos paverčia optiniais signalais, o fotodaugintuvo vamzdelis ir stiprintuvas paverčia elektriniais signalais, kad būtų valdomas elektronų pluošto intensyvumas fluorescenciniame ekrane ir būtų rodomas nuskaitomas vaizdas. sinchronizuojamas su elektronų pluoštu. Vaizdas yra trimatis vaizdas, atspindintis bandinio paviršiaus struktūrą.
Prieš apžiūrą skenuojamojo elektroninio mikroskopo pavyzdžius reikia fiksuoti, nusausinti ir apipurkšti sunkiųjų metalų dalelių sluoksniu. Bombarduodami elektronų pluoštą, sunkieji metalai skleidžia antrinius elektroninius signalus.
