Kelebihan mikroskop elektron berbanding dengan mikroskop optik
Walaupun resolusi mikroskop elektron jauh lebih baik daripada mikroskop optik, sukar untuk memerhati organisma hidup kerana ia perlu bekerja di bawah keadaan vakum, dan penyinaran pancaran elektron akan menyebabkan sampel biologi mengalami kerosakan penyinaran. Masalah lain, seperti kecerahan pistol elektron dan peningkatan kualiti kanta elektron juga perlu terus dikaji.
Kuasa penyelesaian adalah indeks penting mikroskop elektron, yang berkaitan dengan sudut kon kejadian dan panjang gelombang pancaran elektron melalui sampel. Panjang gelombang cahaya kelihatan adalah kira-kira 300 hingga 700 nanometer, dan panjang gelombang pancaran elektron berkaitan dengan voltan pecutan. Apabila voltan pecutan ialah 50 hingga 100 kV, panjang gelombang pancaran elektron adalah kira-kira 0.0053 hingga 0.0037 nanometer. Oleh kerana panjang gelombang pancaran elektron jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya yang boleh dilihat, jadi walaupun sudut kon pancaran elektron hanya 1% daripada mikroskop optik, keupayaan resolusi mikroskop elektron masih jauh lebih baik daripada optik. mikroskop.
Mikroskop elektron terdiri daripada tiga bahagian: tiub cermin, sistem vakum dan kabinet bekalan kuasa. Tong terutamanya mempunyai pistol elektron, kanta elektron, pemegang sampel, skrin pendarfluor dan mekanisme kamera dan komponen lain, komponen ini biasanya dipasang dari atas ke bawah ke dalam lajur; sistem vakum terdiri daripada pam vakum mekanikal, pam resapan dan injap vakum, dsb., dan melalui saluran paip pam yang disambungkan ke tong cermin; kabinet bekalan kuasa terdiri daripada penjana voltan tinggi, penstabil arus pengujaan dan pelbagai unit kawalan kawal selia.
Kanta elektron adalah bahagian penting dalam laras mikroskop elektron, ia adalah simetri kepada paksi laras medan elektrik ruang atau medan magnet supaya jejak elektron ke paksi pembentukan memfokuskan peranan kaca cembung. kanta untuk membuat peranan pancaran cahaya memfokus adalah serupa dengan peranan kanta, jadi ia dipanggil kanta elektron. Kebanyakan mikroskop elektron moden menggunakan kanta elektromagnet, dengan arus pengujaan DC yang sangat stabil melalui gegelung dengan kasut tiang yang dihasilkan oleh medan magnet yang kuat untuk memfokuskan elektron.
Pistol elektron adalah komponen yang terdiri daripada katod panas tungsten, pintu gerbang dan katod. Ia memancarkan dan membentuk pancaran elektron dengan halaju seragam, jadi kestabilan voltan pecutan diperlukan tidak kurang daripada satu bahagian dalam sepuluh ribu.
Mikroskop elektron boleh dikategorikan kepada mikroskop elektron penghantaran, mikroskop elektron pengimbasan, mikroskop elektron pantulan dan mikroskop elektron pelepasan mengikut struktur dan penggunaannya. Mikroskop elektron penghantaran sering digunakan untuk memerhatikan mereka yang mempunyai mikroskop biasa tidak dapat membezakan struktur halus bahan; pengimbasan mikroskop elektron digunakan terutamanya untuk memerhati morfologi permukaan pepejal, tetapi juga dengan difraktometer sinar-X atau spektrometer elektron digabungkan untuk membentuk mikroprob elektron, digunakan untuk analisis komposisi bahan; mikroskop elektron pelepasan untuk kajian permukaan pelepasan diri elektron.
Rasuk elektron mikroskop elektron pengimbasan tidak melalui sampel, tetapi hanya mengimbas permukaan sampel untuk merangsang elektron sekunder. Kristal kilauan yang diletakkan di sebelah sampel menerima elektron sekunder ini, yang dikuatkan untuk memodulasi keamatan pancaran elektron CRT, sekali gus menukar kecerahan pada skrin pendarfluor CRT. Gegelung pesongan CRT disegerakkan dengan pancaran elektron pada permukaan sampel, supaya skrin pendarfluor CRT memaparkan imej topografi permukaan sampel, yang serupa dengan prinsip kerja set televisyen industri.
Resolusi mikroskop elektron pengimbasan ditentukan terutamanya oleh diameter pancaran elektron pada permukaan sampel. Pembesaran ialah nisbah amplitud pengimbasan pada tiub kepada amplitud pengimbasan pada sampel, yang boleh diubah secara berterusan daripada puluhan hingga ratusan ribu kali. Mengimbas mikroskop elektron tidak memerlukan sampel yang sangat nipis; imej mempunyai deria tiga dimensi yang kuat; dan boleh menganalisis komposisi bahan dengan menggunakan maklumat seperti elektron sekunder, elektron yang diserap, dan sinar-X yang dihasilkan oleh interaksi pancaran elektron dengan bahan tersebut.
Mengimbas senapang elektron mikroskop elektron dan cermin tompok dan mikroskop elektron penghantaran adalah lebih kurang sama, tetapi untuk membuat pancaran elektron lebih halus, dalam cermin tompok di bawah kanta objektif ditambah dan penyebar, dalam kanta objektif adalah juga dilengkapi dengan dua set berserenjang antara satu sama lain di dalam gegelung imbasan. Ruang sampel di bawah kanta objektif dilengkapi dengan peringkat sampel yang boleh digerakkan, diputar dan dicondongkan.
