עקרון העבודה של מיקרוסקופ אלקטרונים שידור
מיקרוסקופ אלקטרוני שידור (Transmission Electron Microscope, בקיצור TEM) יכול לראות את המבנים הקטנים מ-{{0}}.2um, שלא ניתן לראות בבירור מתחת למיקרוסקופ האופטי. מבנים אלה נקראים תת-מיקרו-מבנים או אולטרה-מבנים. כדי לראות את המבנים הללו בבירור, יש לבחור מקור אור בעל אורך גל קצר יותר כדי להגביר את הרזולוציה של המיקרוסקופ. בשנת 1932 המציאה רוסקה מיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת עם אלומת אלקטרונים כמקור האור. אורך הגל של אלומת האלקטרונים קצר בהרבה מזה של אור נראה ואור אולטרה סגול, ואורך הגל של אלומת האלקטרונים עומד ביחס הפוך לשורש הריבועי של המתח של אלומת האלקטרונים הנפלטת, כלומר ככל שהמתח גבוה יותר. ככל שאורך הגל קצר יותר. נכון לעכשיו, הרזולוציה של TEM יכולה להגיע ל-0.2 ננומטר.
עקרון העבודה של מיקרוסקופ אלקטרוני ההולכה הוא שקרן האלקטרונים הנפלטת על ידי אקדח האלקטרונים עוברת דרך המעבה לאורך הציר האופטי של גוף המראה בתעלת הוואקום, ומתעבה לכתם אור חד, בהיר ואחיד על ידי המעבה , ומאיר את המדגם בתא המדגם. עַל; אלומת האלקטרונים לאחר מעבר המדגם נושאת את המידע המבני בתוך המדגם, כמות האלקטרונים העוברת בחלק הצפוף של המדגם קטנה וכמות האלקטרונים העוברת בחלק הדליל גדולה יותר; לאחר המיקוד וההגדלה הראשונית של עדשת האובייקטיב, קרן האלקטרונים עדשת הביניים הנכנסת לשלב התחתון ומראות ההקרנה הראשונה והשנייה מבצעות הדמיית הגדלה מקיפה, ולבסוף התמונה האלקטרונית המוגדלת מוקרנת על מסך הפלורסנט בחדר התצפית. ; המסך הפלורסנט ממיר את התמונה האלקטרונית לתמונת אור גלוי למשתמשים. חלק זה יציג את המבנה והעיקרון העיקריים של כל מערכת בהתאמה.
עקרונות הדמיה של מיקרוסקופ שידור אלקטרוני
ניתן לחלק את עקרון ההדמיה של מיקרוסקופ אלקטרונים שידור לשלושה מצבים:
1. תמונת ספיגה: כאשר אלקטרונים פוגעים בדגימה בעלת מסה וצפיפות גבוהים, האפקט העיקרי של יצירת הפאזה הוא פיזור. כאשר המסה והעובי של המדגם גדולים יותר, זווית הפיזור של האלקטרונים גדולה יותר, ופחות אלקטרונים עוברים, ובהירות התמונה כהה יותר. מיקרוסקופים אלקטרונים שידור מוקדמים התבססו על עיקרון זה.
2. תמונת עקיפה: לאחר עקירת קרן האלקטרונים על ידי הדגימה, התפלגות משרעת הגל המנותקת במיקומים שונים של הדגימה מתאימה לעוצמת העקיפה השונה של כל חלק של הגביש בדגימה. התפלגות המשרעת של גלים מפוזרים אינה אחידה, ומשקפת את התפלגות פגמי הגביש.
3. תמונת פאזה: כאשר הדגימה דקה יותר מ-100Å, אלקטרונים יכולים לעבור דרך המדגם, וניתן להתעלם משינוי משרעת הגל, וההדמיה מגיעה משינוי הפאזה.
שימושים במיקרוסקופיה של אלקטרונים העברה
מיקרוסקופ אלקטרונים העברה נמצא בשימוש נרחב במדעי החומרים ובביולוגיה. מכיוון שהאלקטרונים מתפזרים או נספגים בקלות על ידי עצמים, החדירה נמוכה, והצפיפות והעובי של הדגימה ישפיעו על איכות ההדמיה הסופית. יש להכין קטעים דקים במיוחד, בדרך כלל 50-100 ננומטר. לכן, יש לעבד את הדגימה לתצפית באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת דק מאוד. השיטות הנפוצות בשימוש הן: חיתוך דק במיוחד, חתך דק במיוחד, צריבה בהקפאה, שבר הקפאה וכן הלאה. עבור דגימות נוזליות, זה נצפה בדרך כלל על ידי תלייה על רשת נחושת מטופלת מראש.
