כיצד לבחור מיקרוסקופ המתאים לצרכים שלך?

כיצד לבחור מיקרוסקופ המתאים לצרכים שלך?

בתחום המחקר המדעי והבדיקות האנליטיות, מיקרוסקופים הם ללא ספק כלי חיוני וידועים כ"עין המדע". זה מאפשר לבני אדם לחקור את העולם המיקרוסקופי שלא ניתן להבחין בו בעין בלתי מזוינת, ומספק תמיכה טכנולוגית מרכזית לתחומים כמו חקר חומרים, ביו-רפואה ובדיקות תעשייתיות. מול צורכי מחקר שונים, כיצד לבחור את המיקרוסקופ המתאים הפך לדאגה עבור חוקרים רבים.

מיקרוסקופ זה משתמש באלומת אלקטרונים בלחץ גבוה-כמקור אור וממקד הדמיה דרך עדשה אלקטרומגנטית. ההגדלה שלו יכולה להגיע למיליוני פעמים, והרזולוציה שלו יכולה להגיע אפילו לרמת אנגסטרמים (Å) (1 Å שווה ל-0.1 ננומטר), וזה מספיק כדי לצפות במאפיינים מבניים ברמה האטומית.

עקרון העבודה של מיקרוסקופיה אלקטרונית העברה דומה לזה של מיקרוסקופיה אופטית, אך הוא משתמש בקרני אלקטרונים במקום אור נראה ועדשות אלקטרומגנטיות במקום עדשות אופטיות. בשל העובדה שגלים אלקטרוניים קטנים בהרבה מאורך הגל של האור הנראה, לפי תיאוריית גבול העקיפה של Abbe, הרזולוציה שלהם שופרה מאוד, והשיגה את החקר האולטימטיבי של העולם המיקרוסקופי.

טכנולוגיית מיקרוסקופ אלקטרונים העברה מודרנית התפתחה במהירות, והולידה מודלים מתקדמים שונים: מיקרוסקופ אלקטרונים שידור סורק (STEM) משלבת את היתרונות של מצבי סריקה והעברת אלקטרונים כאחד; ניתן להשתמש במיקרוסקופ אלקטרונים שידור מהיר במיוחד (UTEM) כדי לחקור תהליכים דינמיים מהירים במיוחד; מיקרוסקופ אלקטרונים עם העברה קפואה (FTEM) מתאימה במיוחד לחקר ביומולקולות; מיקרוסקופיה אלקטרונית של העברה במקום (TEM) יכולה לצפות בשינויים-בזמן אמת בדגימות תחת גירויים חיצוניים; מיקרוסקופיה אלקטרונית לתיקון סטייה כדורית (CTEM) משפרת עוד יותר את הרזולוציה על ידי תיקון סטייות בעדשה.

יש לציין כי למיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת, כמכשיר-דיוק גבוה, יש מאפיינים של עלות גבוהה, פעולה מורכבת ודרישות קפדניות להכנת דגימות. יש להכין את המדגם לפרוסות דקות במיוחד (בדרך כלל פחות מ-100 ננומטר) כדי לאפשר חדירת קרן אלקטרונים.

מיקרוסקופ אלקטרוני סורק

אם קנה המידה המחקרי הוא בטווח של עשרות ננומטרים עד מילימטרים ומתמקד בעיקר במאפייני המורפולוגיה של פני השטח של המדגם, מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) היא בחירה מתאימה יותר. למיקרוסקופ זה טווח הגדלה רחב (בדרך כלל בין פי 10 ל-300,000 פעמים), שיכול לענות על רוב הצרכים של תצפית מורפולוגיה, ניתוח אלמנטים, ניתוח מיקרו-מבנה וכו'.

עקרון העבודה של סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים הוא לסרוק את פני הדגימה נקודה אחר נקודה עם אלומת אלקטרונים, ולאחר מכן לזהות אותות כגון אלקטרונים משניים ואלקטרונים מפוזרים לאחור שנוצרו על ידי המדגם ליצירת תמונה