Kaedah pengelasan dan kategori mikroskop elektron
Mikroskop elektron boleh dibahagikan kepada mikroskop elektron penghantaran, mikroskop elektron pengimbasan, mikroskop elektron pantulan dan mikroskop elektron pelepasan mengikut struktur dan kegunaannya.
Mikroskop elektron penghantaran sering digunakan untuk memerhati struktur bahan kecil yang tidak dapat dibezakan dengan mikroskop biasa; mikroskop elektron pengimbasan digunakan terutamanya untuk memerhati morfologi permukaan pepejal, dan juga boleh digabungkan dengan difraktometer sinar-X atau spektrometer tenaga elektron untuk membentuk elektron Mikroprob digunakan untuk analisis komposisi bahan; mikroskop elektron pancaran digunakan untuk kajian permukaan elektron pemancar sendiri.
Mikroskop elektron penghantaran
Ia dinamakan sempena pancaran elektron menembusi sampel dan kemudian menggunakan kanta elektron untuk imej dan membesarkan imej. Laluan cahayanya adalah serupa dengan mikroskop optik, dan ia boleh mendapatkan unjuran sampel secara langsung. Dengan menukar sistem kanta kanta objektif seseorang boleh terus membesarkan imej pada titik fokus kanta objektif. Daripada ini seseorang boleh mendapatkan imej pembelauan elektron. Imej ini boleh digunakan untuk menganalisis struktur kristal sampel. Dalam jenis mikroskop elektron ini, kontras butiran imej dibentuk oleh penyerakan pancaran elektron oleh atom sampel. Oleh kerana elektron perlu bergerak melalui sampel, sampel mestilah sangat nipis. Ketebalan sampel ditentukan oleh berat atom atom yang membentuk sampel, voltan di mana elektron dipercepatkan, dan resolusi yang dikehendaki. Ketebalan sampel boleh berbeza dari beberapa nanometer hingga beberapa mikrometer. Semakin tinggi berat atom dan semakin rendah voltan, semakin nipis sampel mestilah. Bahagian sampel yang lebih nipis atau berketumpatan lebih rendah mempunyai penyerakan rasuk elektron yang lebih sedikit, jadi lebih banyak elektron melalui apertur kanta objektif dan mengambil bahagian dalam pengimejan, menjadikan imej kelihatan lebih cerah. Sebaliknya, bahagian sampel yang lebih tebal atau lebih padat akan kelihatan lebih gelap dalam imej. Jika sampel terlalu tebal atau padat, kontras imej akan merosot dan mungkin rosak atau musnah dengan menyerap tenaga pancaran elektron.
Peleraian mikroskop elektron penghantaran ialah {{0}}.1~0.2nm, dan pembesaran adalah berpuluh-puluh ribu hingga ratusan ribu kali. Memandangkan elektron mudah diserak atau diserap oleh objek, kuasa penembusan adalah rendah, dan bahagian ultranipis yang lebih nipis mesti disediakan (biasanya 50 hingga 100nm).
Bahagian atas laras mikroskop elektron penghantaran ialah pistol elektron. Elektron dipancarkan daripada katod panas filamen tungsten dan melalui kondenser pertama dan kedua untuk memfokuskan pancaran elektron. Selepas rasuk elektron melalui sampel, ia digambarkan pada cermin perantaraan oleh kanta objektif, dan kemudian secara beransur-ansur dikuatkan oleh cermin perantaraan dan cermin unjuran, dan diimej pada skrin pendarfluor atau plat kering fotografi. Cermin perantaraan terutamanya melaraskan arus pengujaan, dan pembesaran boleh terus ditukar daripada berpuluh-puluh kali kepada ratusan ribu kali. Dengan menukar jarak fokus cermin perantaraan, imej mikroskop elektron dan imej pembelauan elektron boleh diperolehi pada bahagian kecil sampel yang sama. .
pengimbasan mikroskop elektron
Rasuk elektron mikroskop elektron pengimbasan tidak melalui sampel, tetapi hanya memfokuskan rasuk elektron pada kawasan kecil sampel sebanyak mungkin, dan kemudian mengimbas sampel baris demi baris. Elektron kejadian menyebabkan elektron sekunder teruja dari permukaan sampel. Apa yang diperhatikan oleh mikroskop ialah elektron yang tersebar dari setiap titik. Kristal kilauan yang diletakkan di sebelah sampel menerima elektron sekunder ini dan menguatkannya untuk memodulasi keamatan pancaran elektron tiub gambar, dengan itu menukar kecerahan pada skrin pendarfluor tiub gambar. Imej adalah imej tiga dimensi, mencerminkan struktur permukaan spesimen. Gegelung pesongan tiub gambar terus mengimbas secara serentak dengan pancaran elektron pada permukaan sampel, supaya skrin pendarfluor tiub gambar memaparkan imej topografi permukaan sampel, yang serupa dengan prinsip kerja televisyen industri. Oleh kerana elektron dalam mikroskop sedemikian tidak perlu dihantar melalui sampel, voltan di mana ia dipercepatkan tidak perlu terlalu tinggi.
Resolusi mikroskop elektron pengimbasan ditentukan terutamanya oleh diameter pancaran elektron pada permukaan sampel. Pembesaran ialah nisbah amplitud pengimbasan pada tiub gambar kepada amplitud pengimbasan pada sampel, dan boleh berubah secara berterusan daripada berpuluh-puluh kali hingga ratusan ribu kali. Mengimbas mikroskop elektron tidak memerlukan sampel yang sangat nipis; imej mempunyai kesan tiga dimensi yang kuat; mereka boleh menggunakan maklumat seperti elektron sekunder, elektron serapan dan sinar-X yang dihasilkan oleh interaksi antara pancaran elektron dan bahan untuk menganalisis komposisi bahan.
Pembinaan mikroskop elektron pengimbasan adalah berdasarkan interaksi antara elektron dan jirim. Apabila pancaran elektron tuju tenaga tinggi mengebom permukaan bahan, kawasan teruja akan menghasilkan elektron sekunder, elektron Auger, sinar-X ciri dan sinar-X spektrum berterusan, elektron berselerak belakang, elektron yang dihantar, dan kelihatan, ultraungu, dan cahaya inframerah. sinaran elektromagnet yang dihasilkan di kawasan tersebut. Pada masa yang sama, pasangan lubang elektron, getaran kekisi (fonon), dan ayunan elektron (plasma) juga boleh dijana.
