Bir elektron mikroskobunun bileşenleri
Elektron kaynağı: Serbest elektronları serbest bırakan bir katottur ve halka şeklindeki bir anot elektronları hızlandırır. Katot ve anot arasındaki voltaj farkı çok yüksek, tipik olarak birkaç bin volt ile üç milyon volt arasında olmalıdır.
Elektronlar: Elektronları odaklamak için kullanılır. Genelde manyetik lensler kullanılırken bazen elektrostatik lensler de kullanılmaktadır. Elektron merceğin işlevi, optik mikroskoptaki optik merceğin işlevi ile aynıdır. Optik merceğin odak noktası sabittir, ancak elektronik merceğin odağı ayarlanabilir, bu nedenle elektron mikroskobu, optik mikroskop gibi hareketli bir mercek sistemine sahip değildir.
Vakum cihazı: Vakum cihazı, elektronların emilmemeleri veya yollarında sapmamaları için mikroskop içindeki vakum durumunu sağlamak için kullanılır.
Numune tutucu: Numuneler, numune tutucuya sabit bir şekilde yerleştirilebilir. Ek olarak, genellikle numuneyi değiştirmek için kullanılabilecek cihazlar (hareket ettirme, döndürme, ısıtma, soğutma, uzatma vb.)
Dedektör: Elektronları toplamak için kullanılan bir sinyal veya ikincil sinyal. Bir numunenin izdüşümü, bir transmisyon elektron mikroskobu (Transmission Electron Microscopy TEM) kullanılarak doğrudan elde edilebilir. Elektronlar bu mikroskopta numuneden geçer, bu nedenle numunenin çok ince olması gerekir. Numuneyi oluşturan atomların atom ağırlığı, elektronların hızlandığı voltaj ve istenen çözünürlük numunenin kalınlığını belirler. Numunenin kalınlığı birkaç nanometreden birkaç mikrometreye kadar değişebilir. Atom kütlesi ne kadar yüksek ve voltaj ne kadar düşükse, numune o kadar ince olmalıdır.
Objektifin lens sistemini değiştirerek, objektifin odak noktasındaki görüntüyü doğrudan büyütebilirsiniz. Bundan elektron kırınım görüntüleri elde edilebilir. Bu görüntü kullanılarak numunenin kristal yapısı analiz edilebilir.
Enerji Filtreli Transmisyon Elektron Mikroskobunda (EFTEM), insanlar elektronların bir numuneden geçerken hızlarındaki değişiklikleri ölçer. Bundan, numunedeki kimyasal elementlerin dağılımı gibi numunenin kimyasal bileşimi çıkarılabilir.
Elektron Mikroskoplarının Kullanım Alanları
Elektron mikroskopları yapılarına ve kullanımlarına göre transmisyon elektron mikroskopları, taramalı elektron mikroskopları, yansıma elektron mikroskopları ve emisyon elektron mikroskopları olarak ayrılabilir. Geçirgen elektron mikroskopları, sıradan mikroskoplarla çözülemeyen ince malzeme yapılarını gözlemlemek için sıklıkla kullanılır; taramalı elektron mikroskopları esas olarak katı yüzeylerin morfolojisini gözlemlemek için kullanılır ve ayrıca malzeme bileşimi analizi için elektronik Mikroproblar oluşturmak üzere X-ışını difraktometreleri veya elektron enerji spektrometreleri ile birleştirilebilir; kendinden yayılan elektron yüzeylerinin incelenmesi için emisyon elektron mikroskobu.
Transmisyon elektron mikroskobu adını, elektron demetinin numuneye nüfuz etmesinden ve ardından elektron merceği ile görüntüyü büyütmesinden almıştır. Optik yolu, optik mikroskobunkine benzer. Bu tür elektron mikroskobunda, görüntü detayındaki kontrast, numunenin atomları tarafından elektron demetinin saçılmasıyla oluşturulur. Numunenin daha ince veya daha düşük yoğunluklu kısmı daha az elektron ışını saçılmasına sahiptir, bu nedenle objektif diyaframdan daha fazla elektron geçer ve görüntülemeye katılır ve görüntüde daha parlak görünür. Tersine, numunenin daha kalın veya daha yoğun kısımları görüntüde daha koyu görünür. Numune çok kalın veya çok yoğunsa, elektron ışınının enerjisini emerek görüntünün kontrastı bozulacak, hatta zarar görecek veya yok olacaktır.
