A transzmissziós elektronmikroszkóp rövid bemutatása
rövid bemutatkozás
Az elektronmikroszkóp és az optikai mikroszkóp képalkotási elve alapvetően megegyezik, de a különbség az, hogy az előbbi elektronsugarat használ fényforrásként és elektromágneses teret lencseként. Ezen túlmenően, mivel az elektronnyaláb behatolása nagyon gyenge, az elektronmikroszkóphoz használt mintát ultravékony, körülbelül 50 nm vastagságú metszetekre kell készíteni. Ezt a szeletet ultramikrotommal kell elkészíteni. Az elektronmikroszkóp nagyítása akár közel egymilliószoros is lehet, és öt részből áll: megvilágítási rendszerből, képalkotó rendszerből, vákuumrendszerből, rögzítőrendszerből és tápegységből. Ha felosztjuk, a fő részek az elektronikus lencse és a képrögzítő rendszer, amelyek elektronágyúból, kondenzátorból, mintaszobából, objektívből, diffrakciós tükörből, közbenső tükörből, vetítőtükörből, fluoreszkáló képernyőből és vákuumban elhelyezett kamerából állnak.
Az elektronmikroszkóp olyan mikroszkóp, amely elektronokat használ egy tárgy belsejének vagy felületének megjelenítésére. A nagysebességű elektronok hullámhossza rövidebb, mint a látható fényé (hullám-részecske kettősség), a mikroszkóp felbontását pedig az alkalmazott hullámhossz korlátozza, így az elektronmikroszkóp elméleti felbontása (kb. 0,1 nm) ) sokkal magasabb, mint az optikai mikroszkópé (körülbelül 200 nm).
A transzmissziós elektronmikroszkópnak [1] nevezett transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM) a felgyorsult és koncentrált elektronnyalábot egy nagyon vékony mintára vetíti, és az elektronok a mintában lévő atomokkal ütközve irányt változtatnak, így szilárd szögszórást hoznak létre. A szórási szög összefügg a minta sűrűségével és vastagságával, így különböző fényerősségű képek készíthetők, és a képek erősítés és fókuszálás után képalkotó eszközökön (például fluoreszcens képernyőkön, filmeken és fényérzékeny csatolóelemeken) jelennek meg.
Mivel az elektronok de Broglie hullámhossza nagyon rövid, a transzmissziós elektronmikroszkóp felbontása sokkal nagyobb, mint az optikai mikroszkópé, amely elérheti a {{0}},1 ~ 0,2 nm-t, a nagyítás pedig több tízezres ~ milliószor. Ezért a transzmissziós elektronmikroszkóp segítségével megfigyelhető a minta finom szerkezete, akár csak egy atomoszlop szerkezete is, amely több tízezerszer kisebb, mint az optikai mikroszkóppal megfigyelhető legkisebb szerkezet. A TEM fontos analitikai módszer számos fizikával és biológiával kapcsolatos tudományterületen, mint például a rákkutatásban, virológiában, anyagtudományban, nanotechnológiában, félvezetőkutatásban és így tovább.
Alacsony nagyítás esetén a TEM képalkotás kontrasztját főként az anyagok eltérő vastagsága és összetétele miatti eltérő elektronabszorpció okozza. Nagy nagyításnál azonban a komplex fluktuáció a kép eltérő fényerejét okozza, így a kapott kép elemzéséhez szakmai tudás szükséges. A TEM különböző módozataival a minták leképezhetők a kémiai jellemzők, a kristály orientáció, az elektronszerkezet, a minták által okozott elektron fáziseltolódás és az elektronok szokásos abszorpciója alapján.
