Mikroskop Elektron Mikroskop Optik Pengimejan Prinsip Persamaan dan Perbezaan
Mikroskop elektron ialah instrumen yang menggunakan pancaran elektron dan kanta elektron dan bukannya pancaran cahaya dan kanta optik untuk imej struktur halus bahan pada pembesaran yang sangat tinggi berdasarkan prinsip optik elektron.
Kuasa penyelesaian mikroskop elektron diwakili oleh jarak minimum antara dua titik bersebelahan yang boleh diselesaikannya. Pada tahun 1970s, mikroskop elektron penghantaran mempunyai resolusi kira-kira 0.3 nanometer (kuasa peleraian mata manusia ialah kira-kira 0.1 milimeter). Sekarang pembesaran maksimum mikroskop elektron melebihi 3 juta kali, manakala pembesaran maksimum mikroskop optik adalah kira-kira 2000 kali, jadi atom beberapa logam berat dan kekisi atom yang tersusun rapi dalam kristal boleh terus diperhatikan melalui mikroskop elektron. .
Pada tahun 1931, Knorr-Bremse dan Ruska dari Jerman memasang semula osiloskop voltan tinggi dengan sumber elektron nyahcas katod sejuk dan tiga kanta elektron, dan memperoleh imej yang diperbesarkan lebih daripada sepuluh kali ganda, yang mengesahkan kemungkinan pengimejan diperbesarkan mikroskop elektron . Pada tahun 1932, selepas penambahbaikan Ruska, kuasa penyelesaian mikroskop elektron mencapai 50 nanometer, kira-kira sepuluh kali ganda kuasa penyelesaian mikroskop optik pada masa itu, jadi mikroskop elektron mula menerima perhatian orang ramai.
Pada 1940s, Hill di Amerika Syarikat menggunakan astigmatizer untuk mengimbangi asimetri putaran kanta elektron, yang membuat satu kejayaan baharu dalam kuasa penyelesaian mikroskop elektron dan secara beransur-ansur mencapai tahap moden. Di China, mikroskop elektron penghantaran berjaya dibangunkan pada tahun 1958 dengan resolusi 3 nanometer, dan pada tahun 1979 mikroskop elektron besar dengan resolusi 0.3 nanometer telah dihasilkan.
Walaupun kuasa penyelesaian mikroskop elektron jauh lebih baik daripada mikroskop optik, adalah sukar untuk memerhati organisma hidup kerana mikroskop elektron perlu berfungsi di bawah keadaan vakum, dan penyinaran pancaran elektron juga akan menyebabkan sampel biologi menjadi rosak akibat sinaran. Isu lain, seperti peningkatan kecerahan pistol elektron dan kualiti kanta elektron, juga perlu dikaji lebih lanjut.
Kuasa penyelesaian ialah penunjuk penting mikroskop elektron, yang berkaitan dengan sudut kon kejadian dan panjang gelombang pancaran elektron yang melalui sampel. Panjang gelombang cahaya kelihatan adalah kira-kira {{0}} nanometer, manakala panjang gelombang pancaran elektron adalah berkaitan dengan voltan pecutan. Apabila voltan pecutan ialah 50-100 kV, panjang gelombang rasuk elektron ialah kira-kira 0.0053-0.0037 nanometer. Oleh kerana panjang gelombang pancaran elektron jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat, walaupun sudut kon pancaran elektron hanya 1 peratus daripada mikroskop optik, kuasa penyelesaian mikroskop elektron masih jauh lebih tinggi daripada itu. daripada mikroskop optik.
