יתרונות מיקרוסקופ אלקטרונים בהשוואה למיקרוסקופיה אופטית
למרות שהרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים טובה בהרבה מזו של מיקרוסקופ אופטי, קשה לצפות באורגניזמים חיים מכיוון שהוא צריך לעבוד בתנאי ואקום, וההקרנה של אלומת אלקטרונים תגרום לדגימות הביולוגיות לסבול מנזקי קרינה. גם בעיות אחרות, כמו בהירות אקדח האלקטרונים ושיפור איכות עדשת האלקטרונים צריכות להמשיך ללמוד.
כוח הרזולוציה הוא אינדקס חשוב של מיקרוסקופ האלקטרונים, הקשור לזווית השכיחות של החרוט ואורך הגל של קרן האלקטרונים דרך המדגם. אורך הגל של האור הנראה הוא בערך 300 עד 700 ננומטר, ואורך הגל של אלומת האלקטרונים קשור למתח האצה. כאשר מתח האצה הוא 50 עד 100 קילו וולט, אורך הגל של אלומת האלקטרונים הוא בערך 0.0053 עד 0.0037 ננומטר. מכיוון שאורך הגל של קרן האלקטרונים קטן בהרבה מאורך הגל של האור הנראה, כך שגם אם זווית החרוט של קרן האלקטרונים היא רק 1% מהמיקרוסקופ האופטי, יכולת הרזולוציה של מיקרוסקופ האלקטרונים עדיין טובה בהרבה מהאופטי. מִיקרוֹסקוֹפּ.
מיקרוסקופ אלקטרוני מורכב משלושה חלקים: צינור מראה, מערכת ואקום וארון אספקת חשמל. בקנה יש בעיקר אקדח אלקטרונים, עדשת אלקטרונים, מחזיק דגימה, מסך פלורסנט ומנגנון מצלמה ורכיבים נוספים, רכיבים אלו לרוב מורכבים מלמעלה למטה לעמוד; מערכת ואקום מורכבת ממשאבת ואקום מכנית, משאבות דיפוזיה ושסתומי ואקום וכו', ודרך צינור השאיבה המחובר לחבית המראה; ארון אספקת החשמל מורכב מגנרטור מתח גבוה, מייצב זרם עירור ומגוון יחידות בקרה רגולטוריות.
עדשת אלקטרונים היא חלק חשוב מחבית מיקרוסקופ אלקטרונים, היא סימטרית לציר הקנה של השדה החשמלי של החלל או השדה המגנטי כך שהאלקטרון מסלול לציר היווצרות המיקוד של תפקיד הזכוכית קמור. עדשה להפוך את תפקידה של קרן האור למיקוד דומה לתפקיד העדשה, אז זה נקרא עדשת אלקטרונים. רוב מיקרוסקופי האלקטרונים המודרניים משתמשים בעדשות אלקטרומגנטיות, על ידי זרם עירור DC יציב מאוד דרך הסליל עם נעל קוטב שנוצרת על ידי השדה המגנטי החזק כדי למקד את האלקטרונים.
אקדח האלקטרונים הוא רכיב המורכב מקתודה חמה טונגסטן, שער וקתודה. הוא פולט ויוצר אלומת אלקטרונים עם מהירות אחידה, ולכן יציבות המתח המאיץ נדרשת להיות לא פחות מחלק אחד לעשרת אלפים.
ניתן לסווג את מיקרוסקופי האלקטרונים למיקרוסקופי אלקטרונים תמסורת, מיקרוסקופים אלקטרונים סורקים, מיקרוסקופי אלקטרונים השתקפות ומיקרוסקופי אלקטרונים פליטה לפי המבנה והשימוש בהם. מיקרוסקופ אלקטרונים שידור משמש לעתים קרובות כדי לצפות באלה עם מיקרוסקופים רגילים אינם יכולים להבחין במבנה העדין של החומר; מיקרוסקופ אלקטרוני סורק משמש בעיקר כדי לצפות במורפולוגיה של משטחים מוצקים, אך גם עם דיפרקטומטר רנטגן או ספקטרומטר אלקטרונים בשילוב ליצירת מיקרו-גשושית אלקטרונית, המשמשת לניתוח הרכב החומר; מיקרוסקופ אלקטרונים פליטת לחקר פני השטח של פליטה עצמית של אלקטרונים.
אלומת האלקטרונים של מיקרוסקופ אלקטרונים סורק אינה עוברת דרך המדגם, אלא רק סורקת את פני הדגימה כדי לעורר אלקטרונים משניים. גביש נצנוץ המוצב ליד הדגימה קולט את האלקטרונים המשניים הללו, המוגברים כדי לווסת את עוצמת אלומת האלקטרונים של ה-CRT, ובכך משנה את הבהירות במסך הפלורסנט של ה-CRT. סליל ההטיה של ה-CRT מסונכרן עם אלומת האלקטרונים על פני הדגימה, כך שמסך הפלורסנט של ה-CRT מציג תמונה טופוגרפית של פני הדגימה, הדומה לעקרון העבודה של מכשירי טלוויזיה תעשייתיים.
הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרונים סורק נקבעת בעיקר על ידי קוטר קרן האלקטרונים על פני הדגימה. ההגדלה היא היחס בין משרעת הסריקה בצינור לבין משרעת הסריקה בדגימה, אותה ניתן לשנות ברציפות בין עשרות למאות אלפי פעמים. סריקת מיקרוסקופים אלקטרונים אינם דורשים דגימות דקות מאוד; לתמונה יש תחושה חזקה של תלת מימד; והוא יכול לנתח את הרכב החומר על ידי שימוש במידע כגון אלקטרונים משניים, אלקטרונים נספגים וקרני רנטגן שנוצרות על ידי האינטראקציה של אלומת האלקטרונים עם החומר.
מיקרוסקופ אלקטרוני סורק רובה אלקטרונים ומראת תצפית ומיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת זהים פחות או יותר, אבל כדי שקרן האלקטרונים תהיה עדינה יותר, במראה הנקודתי שמתחת לעדשת האובייקט מוסיפים והמפזר, בעדשת האובייקטיבי הוא מצויד גם בשתי סטים מאונכים זה לזה בתוך סליל הסריקה. תא הדגימה מתחת לעדשת האובייקטיבית מצויד בבמת דגימה שניתן להזיז, לסובב ולהטות.
