A transzmissziós elektronmikroszkóp működési elve
A transzmissziós elektronmikroszkóp (Transmission Electron Microscope, röviden TEM) képes látni a {{0}},2 um-nál kisebb mikrostruktúrákat, amelyek nem láthatók tisztán az optikai mikroszkóp alatt. Ezeket a struktúrákat szubmikrostruktúráknak vagy ultrastruktúráknak nevezzük. Ahhoz, hogy ezeket a struktúrákat tisztán lássuk, rövidebb hullámhosszú fényforrást kell választani a mikroszkóp felbontásának növelése érdekében. 1932-ben Ruska feltalált egy transzmissziós elektronmikroszkópot, amelynek fényforrása elektronsugár volt. Az elektronsugár hullámhossza sokkal rövidebb, mint a látható fényé és az ultraibolya fényé, és az elektronsugár hullámhossza fordítottan arányos a kibocsátott elektronsugár feszültségének négyzetgyökével, vagyis minél nagyobb a feszültség. minél rövidebb a hullámhossz. Jelenleg a TEM felbontása elérheti a 0,2 nm-t.
A transzmissziós elektronmikroszkóp működési elve, hogy az elektronágyú által kibocsátott elektronsugár áthalad a kondenzátoron a tükörtest optikai tengelye mentén a vákuumcsatornában, és a kondenzátor éles, világos és egyenletes fényfolttá kondenzálja. , és megvilágítja a mintát a mintakamrában. Tovább; az elektronsugár a mintán való áthaladás után a szerkezeti információt a mintán belül hordozza, a minta sűrű részén áthaladó elektronok mennyisége kicsi, a ritka részen áthaladó elektronok mennyisége több; az objektívlencse fókuszálása és elsődleges nagyítása után az elektronsugár Az alsó szakaszba belépő köztes lencse, valamint az első és második vetítőtükör átfogó nagyítású képalkotást végez, végül a felnagyított elektronikus kép a megfigyelő helyiségben lévő fluoreszkáló képernyőre vetül. ; a fluoreszkáló képernyő az elektronikus képet látható fényű képpé alakítja, amelyet a felhasználók megfigyelhetnek. Ez a rész bemutatja az egyes rendszerek fő szerkezetét és elvét.
Transzmissziós elektronmikroszkópos képalkotási elvek
A transzmissziós elektronmikroszkóp képalkotási elve három helyzetre osztható:
1. Abszorpciós kép: Amikor az elektronok nagy tömegű és sűrűségű mintába ütköznek, a fő fázisképző hatás a szórás. Ahol nagyobb a minta tömege és vastagsága, ott nagyobb az elektronok szórási szöge, és kevesebb elektron halad át, a kép fényereje pedig sötétebb. A korai transzmissziós elektronmikroszkópok ezen az elven alapultak.
2. Diffrakciós kép: Miután az elektronnyalábot a minta eldiffrakta, a minta különböző helyein a diffrakciós hullám amplitúdó-eloszlása megfelel a mintában lévő kristály egyes részeinek eltérő diffrakciós teljesítményének. A diffrakciós hullámok amplitúdó-eloszlása nem egyenletes, ami a kristályhibák eloszlását tükrözi.
3. Fáziskép: Ha a minta vékonyabb, mint 100Å, az elektronok áthaladhatnak a mintán, és a hullámamplitúdó változás figyelmen kívül hagyható, és a képalkotás a fázisváltozásból származik.
A transzmissziós elektronmikroszkópia alkalmazásai
A transzmissziós elektronmikroszkópiát széles körben használják az anyagtudományban és a biológiában. Mivel az elektronokat a tárgyak könnyen szórják vagy elnyelik, a penetráció alacsony, és a minta sűrűsége és vastagsága befolyásolja a végső képminőséget. Vékonyabb ultravékony metszeteket kell készíteni, általában 50-100 nm. Ezért a transzmissziós elektronmikroszkóppal történő megfigyeléshez szükséges mintát nagyon vékonyan kell feldolgozni. Az általánosan használt módszerek a következők: ultravékony metszés, fagyasztott ultravékony metszés, fagyasztás-maratás, fagyasztás-törés és így tovább. Folyékony minták esetében általában előkezelt rézrácsra akasztva figyelik meg.
