Bagaimanakah prinsip pengimejan mengimbas mikroskop elektron dan mikroskop elektron penghantaran berbeza
Pengimbasan mikroskop elektron terutamanya melibatkan pengimejan elektron sekunder selepas penyinaran pancaran elektron pada sampel, manakala imej medan terang bagi mikroskop elektron penghantaran ialah pengimejan elektron penghantaran.
Mikroskop elektron, disingkat sebagai mikroskop elektron, telah menjadi alat yang sangat diperlukan dan penting dalam sains dan teknologi moden selepas lebih daripada lima puluh tahun pembangunan.
Mikroskop elektron terdiri daripada tiga bahagian: tiub cermin, peranti vakum, dan kabinet kuasa.
Tong kanta terutamanya terdiri daripada sumber elektronik, kanta elektronik, rak sampel, skrin pendarfluor dan pengesan, yang biasanya dipasang ke dalam lajur dari atas ke bawah.
Kanta elektronik digunakan untuk memfokus elektron dan merupakan komponen terpenting dalam tiub mikroskop elektron. Kanta magnet biasanya digunakan, dan kadangkala kanta elektrostatik juga digunakan. Ia menggunakan medan elektrik atau magnet spatial yang simetri kepada paksi tiub cermin untuk membengkokkan trajektori elektron ke arah paksi, membentuk fokus. Fungsinya adalah sama seperti kanta optik (kanta cembung) dalam mikroskop optik untuk memfokuskan pancaran cahaya, maka ia dipanggil kanta elektron. Fokus kanta optik adalah tetap, manakala fokus kanta elektron boleh dilaraskan, jadi mikroskop elektron tidak mempunyai sistem kanta alih seperti mikroskop optik. 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. Sumber elektron terdiri daripada katod yang membebaskan elektron bebas, gerbang, dan anod yang mempercepatkan elektron dalam corak bulat. Perbezaan voltan antara katod dan anod mestilah sangat tinggi, biasanya antara beribu-ribu volt dan 3 juta volt. Ia boleh mengeluarkan dan membentuk rasuk elektron dengan halaju seragam, jadi kestabilan voltan pecutan diperlukan tidak kurang daripada seperseribu.
Sampel boleh diletakkan secara stabil pada rak sampel, dan selalunya terdapat peranti yang boleh digunakan untuk menukar sampel (seperti bergerak, berputar, pemanasan, penyejukan, regangan, dll.).
Mengapa menggunakan skrin pendarfluor? Oleh kerana pancaran elektron tidak dapat dilihat oleh mata kasar, maka perlu menggunakan skrin pendarfluor untuk menukar pancaran elektron menjadi sumber cahaya yang boleh dilihat untuk membentuk imej yang boleh dilihat oleh mata.
Pengesan digunakan untuk mengumpul isyarat elektronik atau isyarat sekunder.
Rasuk elektron mikroskop elektron pengimbasan tidak melalui sampel, hanya memfokuskan rasuk elektron sebanyak mungkin pada kawasan kecil sampel, dan kemudian mengimbas sampel baris demi baris. Elektron kejadian menyebabkan permukaan sampel teruja dengan elektron sekunder. Mikroskop memerhatikan elektron yang bertaburan dari setiap titik. 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. Imej ialah imej tiga dimensi yang mencerminkan struktur permukaan spesimen. 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. Disebabkan oleh fakta bahawa elektron dalam mikroskop sedemikian tidak perlu menghantar melalui sampel, voltan di mana elektron memecut tidak perlu sangat tinggi.
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.
Pengilangan mikroskop elektron pengimbasan adalah berdasarkan interaksi antara elektron dan jirim. Apabila pancaran elektron manusia bertenaga tinggi mengebom permukaan bahan, kawasan yang teruja akan menghasilkan elektron sekunder, elektron Auger, sinar-X ciri dan berterusan, elektron berserakan ke belakang, elektron yang dihantar, dan sinaran elektromagnet dalam sinaran yang boleh dilihat, ultraungu, dan kawasan inframerah. Pada masa yang sama, pasangan lubang elektron, getaran kekisi (fonon), dan ayunan elektron (plasma) juga boleh dijana.
