Az elektronmikroszkópok felhasználása
Az elektronmikroszkópok felépítésük és felhasználásuk szerint transzmissziós elektronmikroszkópokra, pásztázó elektronmikroszkópokra, reflexiós elektronmikroszkópokra és emissziós elektronmikroszkópokra oszthatók. Transzmissziós elektronmikroszkópokat gyakran használnak olyan finom anyagszerkezetek megfigyelésére, amelyeket közönséges mikroszkópokkal nem lehet felbontani; pásztázó elektronmikroszkópok elsősorban a szilárd felületek morfológiájának megfigyelésére szolgálnak, valamint röntgendiffraktométerekkel vagy elektronenergia-spektrométerekkel kombinálva is elektronikus A mikrogömbök az elektronnyalábnak a minta atomjai általi szórásával jönnek létre. A minta vékonyabb vagy kisebb sűrűségű részén kisebb az elektronsugár szórása, így több elektron halad át az objektív membránon és vesz részt a képalkotásban, és világosabbnak tűnik a képen. Ezzel szemben a minta vastagabb vagy sűrűbb részei sötétebbnek tűnnek a képen. Ha a minta túl vastag vagy túl sűrű, akkor a kép kontrasztja romlik, sőt az elektronsugár energiájának elnyelésével megsérül vagy tönkremegy.
A transzmissziós elektronmikroszkóp lencséjének teteje egy elektronágyú. Az elektronokat a volfrám forró katód bocsátja ki, az elektronsugarat pedig az első és a második kondenzátor fókuszálja. A mintán való áthaladás után az elektronsugarat az objektívlencse a közbenső tükörre leképezi, majd a közbenső tükrön és a vetítőtükörön keresztül lépésről lépésre felnagyítja, majd leképezi a fluoreszcens képernyőn vagy a fotokoherens lemezen.
A közbenső tükör nagyítása főként a gerjesztőáram beállításával folyamatosan, tízszeresről százezerszeresére változtatható; a közbenső tükör gyújtótávolságának változtatásával ugyanannak a mintának az apró részein elektronmikroszkópos képeket és elektrondiffrakciós képeket kaphatunk. Vastagabb fémszelet minták vizsgálatára a francia Dulos Electron Optics Laboratory kifejlesztett egy 3500 kV-os gyorsítófeszültségű ultra-nagyfeszültségű elektronmikroszkópot.
A pásztázó elektronmikroszkóp elektronsugara nem halad át a mintán, hanem csak a minta felületén lévő másodlagos elektronokat pásztázza és gerjeszti. A minta mellett elhelyezett szcintillációs kristály fogadja ezeket a másodlagos elektronokat, erősíti és modulálja a képcső elektronnyaláb intenzitását, ezáltal megváltoztatja a képcső képernyőjének fényerejét. A képcső eltérítő tekercse szinkron pásztázást tart az elektronsugárral a minta felületén, így a képcső fluoreszkáló képernyője megjeleníti a minta felületének topográfiai képét, ami hasonló az ipari TV működési elveihez. .
A pásztázó elektronmikroszkóp felbontását elsősorban a minta felületén lévő elektronnyaláb átmérője határozza meg. A nagyítás a képcső pásztázási amplitúdójának és a mintán lévő pásztázási amplitúdó aránya, amely folyamatosan változtatható tízszeresről százezerszeresére. A pásztázó elektronmikroszkópia nem igényel túl vékony mintákat; a képnek erős háromdimenziós hatása van; olyan információkat tud felhasználni, mint a másodlagos elektronok, az elnyelt elektronok és az elektronsugarak és anyagok kölcsönhatása által generált röntgensugárzás az anyagok összetételének elemzéséhez.
A pásztázó elektronmikroszkóp elektronágyúja és kondenzátorlencséje nagyjából megegyezik a transzmissziós elektronmikroszkópéval, de az elektronnyaláb vékonyabbá tétele érdekében a kondenzátorlencse alá egy objektívlencsét és egy asztigmatizálót helyeznek, és két készlet egymásra merőleges pásztázó nyalábokat helyeznek el az objektív belsejében. tekercs. Az objektívlencse alatti mintakamra mozgatható, forgatható és dönthető mintaasztallal van felszerelve.
