Kelebihan Mikroskop Elektron dan Mikroskop Optik
Mikroskop elektron ialah instrumen berdasarkan prinsip optik elektronik, yang menggunakan rasuk dan kanta elektron dan bukannya rasuk cahaya dan kanta optik untuk imej struktur halus jirim pada pembesaran yang sangat tinggi.
Keupayaan resolusi mikroskop elektron diwakili oleh jarak kecil antara dua titik bersebelahan yang boleh dibezakan. Pada tahun 1970s, resolusi mikroskop elektron penghantaran ialah kira-kira 0.3 nanometer (peleraian mata manusia ialah kira-kira 0.1 milimeter). Pada masa kini, mikroskop elektron mempunyai pembesaran lebih 3 juta kali, manakala mikroskop optik mempunyai pembesaran kira-kira 2000 kali. Oleh itu, mikroskop elektron boleh terus memerhatikan kekisi atom yang tersusun rapi bagi atom dan hablur logam berat tertentu.
Walaupun mikroskop elektron mempunyai resolusi yang jauh lebih baik daripada mikroskop optik, ia sukar untuk memerhati organisma hidup kerana keperluannya untuk bekerja di bawah keadaan vakum, dan penyinaran pancaran elektron juga boleh menyebabkan kerosakan sinaran pada sampel biologi. Isu lain, seperti peningkatan kecerahan pistol elektron dan kualiti kanta elektron, juga perlu dikaji lebih lanjut.
Resolusi ialah penunjuk penting mikroskop elektron, yang berkaitan dengan sudut kon dan panjang gelombang pancaran elektron yang melalui sampel. Panjang gelombang cahaya nampak adalah lebih kurang {{0}} nanometer, manakala panjang gelombang pancaran elektron adalah berkaitan dengan voltan pecutan. Apabila voltan pecutan ialah 50-100 kV, panjang gelombang pancaran elektron adalah lebih kurang 0.0053-0.0037 nanometer. Disebabkan fakta bahawa panjang gelombang pancaran elektron jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat, walaupun sudut kon pancaran elektron hanya 1% daripada mikroskop optik, resolusi mikroskop elektron masih banyak. lebih baik daripada mikroskop optik.
Mikroskop elektron terdiri daripada tiga bahagian: tiub cermin, sistem vakum, dan kabinet kuasa. Tong kanta terutamanya terdiri daripada senjata elektronik, kanta elektronik, rak sampel, skrin pendarfluor, dan mekanisme kamera, yang biasanya dipasang ke dalam lajur dari atas ke bawah; Sistem vakum terdiri daripada pam vakum mekanikal, pam resapan, dan injap vakum, dan disambungkan ke tiub cermin melalui saluran paip pengekstrakan udara; Kabinet kuasa terdiri daripada penjana voltan tinggi, penstabil arus pengujaan, dan pelbagai unit pengawal selia dan kawalan.
Kanta elektron adalah komponen penting dalam tiub mikroskop elektron. Ia menggunakan medan elektrik atau magnet spatial yang simetri kepada paksi tiub untuk membengkokkan trajektori elektron ke arah paksi, membentuk fokus. Fungsinya adalah serupa dengan kanta cembung kaca untuk memfokuskan pancaran cahaya, jadi ia dipanggil kanta elektron. Kebanyakan mikroskop elektron moden menggunakan kanta elektromagnet, yang memfokuskan elektron melalui medan magnet yang kuat yang dihasilkan oleh arus pengujaan DC yang stabil melalui gegelung dengan kasut tiang.
Senapang elektron ialah komponen yang terdiri daripada katod panas dawai tungsten, pintu gerbang, dan katod. Ia boleh mengeluarkan dan membentuk rasuk elektron dengan halaju seragam, jadi kestabilan voltan pecutan diperlukan tidak kurang daripada seperseribu.
Rasuk elektron mikroskop elektron pengimbasan tidak melalui sampel dan hanya mengimbas dan merangsang elektron sekunder pada permukaan sampel. Kristal kilauan yang diletakkan di sebelah sampel menerima elektron sekunder ini dan memodulasi keamatan pancaran elektron tiub gambar selepas penguatan, dengan itu menukar kecerahan skrin pendarfluor tiub gambar. Gegelung pesongan tiub gambar disegerakkan dengan rasuk elektron pada permukaan sampel untuk pengimbasan, supaya skrin pendarfluor tiub gambar memaparkan imej morfologi permukaan sampel, yang serupa dengan prinsip kerja televisyen industri.
Resolusi mikroskop elektron pengimbasan terutamanya bergantung pada diameter pancaran elektron pada permukaan sampel. Pembesaran ialah nisbah amplitud pengimbasan pada tiub pengimejan kepada amplitud pengimbasan pada sampel, yang boleh berubah secara berterusan daripada berpuluh kali ganda kepada ratusan ribu kali. Mengimbas mikroskop elektron tidak memerlukan sampel yang sangat nipis; Imej mempunyai rasa stereoskop yang kuat; Ia boleh menganalisis komposisi bahan menggunakan maklumat seperti elektron sekunder, elektron yang diserap, dan sinar-X yang dihasilkan oleh interaksi antara pancaran elektron dan bahan.
Pistol elektron dan pemeluwap mikroskop elektron pengimbasan adalah lebih kurang sama dengan mikroskop elektron penghantaran, tetapi untuk menjadikan pancaran elektron lebih halus, kanta objektif dan astigmatizer ditambah di bawah pemeluwap, dan dua set saling berserenjang. gegelung pengimbasan juga dipasang di dalam kanta objektif. Ruang sampel di bawah kanta objektif dilengkapi dengan peringkat sampel yang boleh digerakkan, diputar dan dicondongkan.
