Az elektronmikroszkópok és az optikai mikroszkópok előnyei
Az elektronmikroszkóp az elektronoptika elvén alapuló eszköz, amely elektronnyalábokat és elektron lencséket használ a gerendák és az optikai lencsék helyett az anyag finom szerkezetének ábrázolására nagyon nagy nagyítás mellett.
Az elektronmikroszkóp felbontását a szomszédos pontok közötti kis távolság képviseli. A 197 0 S -ben a transzmissziós elektronmikroszkópok felbontása körülbelül 0. 3 nanométer (az emberi szem felbontása körülbelül 0,1 milliméter). Manapság az elektronmikroszkópok több mint 3 millió alkalommal nagyítanak, míg az optikai mikroszkópok nagysága körülbelül 2000 -szer, tehát bizonyos nehézfémek atomjait és a szépen elrendezett atomrácsokat az elektronmikroszkópokon keresztül lehet megfigyelni.
1931-ben a németországi Knorr és Ruska nagyfeszültségű oszcilloszkópot módosított egy hideg katód-kisülési elektronforrással és három elektron lencsével, és több mint tízszer nagyított képeket kapott, megerősítve az elektronmikroszkópia lehetőségét a nagyítási képalkotáshoz. 1932 -ben, a Ruska javulásával, az elektronmikroszkópok felbontása elérte az 50 nanométert, ami körülbelül tízszerese az optikai mikroszkópok felbontásának akkoriban. Ezért az elektronmikroszkópok elkezdtek figyelmet kapni az emberektől.
Az 194 -es 0 S -ben az Egyesült Államokban a Hill egy Defogger segítségével kompenzálta az elektron lencsék forgási aszimmetriáját, ami új áttöréshez vezetett az elektronmikroszkópok felbontásában, és fokozatosan elérte a modern szintet. Kínában 1958 -ban sikeresen kidolgozták a 3 nanométer felbontású transzmissziós elektronmikroszkópot, és 1979 -ben egy nagy elektronmikroszkópot fejlesztettek ki 0,3 nanométer felbontással.
Noha az elektronmikroszkópok felbontása messze meghaladta az optikai mikroszkópok alakját, ezeket nehéz megfigyelni az élő szervezeteket, mivel vákuum körülmények között kell működni, és az elektronnyalábok besugárzása a biológiai minták sugárzási károsodását is okozhatja. Más kérdésekre, például az elektronpisztoly fényerejének és az elektron lencse minőségének javítására, szintén további kutatásra van szükség.
A felbontás az elektronmikroszkópia fontos mutatója, amely a beeső kúp szögével és a mintán áthaladó elektronnyaláb hullámhosszával kapcsolatos. A látható fény hullámhossza kb. Ha a gyorsulási feszültség 50-100 kV között van, az elektronnyaláb hullámhossza körülbelül 0. 0053-0. 0037 nm. Annak a ténynek köszönhetően, hogy az elektronnyaláb hullámhossza sokkal kisebb, mint a látható fényé, még akkor is, ha az elektronnyaláb kúp szöge csak az optikai mikroszkópjának 1% -a, az elektronmikroszkóp felbontása még mindig jóval jobb, mint az optikai mikroszkópnál.
Egy elektronmikroszkóp három részből áll: egy csőből, vákuumrendszerből és egy tápkabinetből. A lencsehordó fő alkotóelemei közé tartozik egy elektronpisztoly, egy elektron lencse, egy mintatartó, egy fluoreszcens képernyő és egy kameramechanizmus, amelyeket általában hengeres testbe szerelnek fentről lefelé; A vákuumrendszer mechanikus vákuumszivattyúból, egy diffúziós szivattyúból és egy vákuumszelepből áll, és a hengerhez egy kipufogócsőn keresztül van csatlakoztatva; Az erőszekrény nagyfeszültségű generátorból, gerjesztő áram stabilizátorból és különféle szabályozó és vezérlőegységekből áll.
