Elektron MikroskobuOptik MikroskopGörüntüleme PrensipleriBenzerlikler ve Farklılıklar
Elektron mikroskobu, elektron optiği prensibine göre ışık huzmesi ve optik mercek yerine elektron ışını ve elektron mercek kullanan, böylece malzemenin ince yapısının çok yüksek büyütme altında görüntülendiği bir alettir.
Bir elektron mikroskobunun çözünürlüğü, çözebileceği iki komşu nokta arasındaki küçük aralık cinsinden ifade edilir. 1970'lerde, bir transmisyon elektron mikroskobunun çözünürlüğü yaklaşık 0,3 nanometreydi (İnsan gözünün çözünürlüğü yaklaşık 0,1 milimetredir). Günümüzde, elektron mikroskobunun büyük büyütmesi 3 milyon kattan fazladır, optik mikroskobun büyük büyütmesi ise yaklaşık 2000 kattır, böylece elektron mikroskobu belirli ağır metallerin ve kristallerin atomlarını doğrudan gözlemleyebilir. düzgün dizinin düzenindeki atomik noktalar.
Elektron mikroskobunun çözünürlüğü optik mikroskoptan çok daha iyi olmasına rağmen, elektron mikroskobunun vakum koşullarında çalışması gerekir, bu nedenle canlı organizmaları gözlemlemek zordur ve elektron ışınının ışınlanması biyolojik numunelerin ışınlama hasarı. Elektron tabancasının parlaklığı ve elektron merceğinin kalitesinin iyileştirilmesi gibi diğer problemlerin de çalışmaya devam etmesi gerekmektedir.
Çözme gücü, numuneden geçen elektron ışınının geliş koni açısı ve dalga boyu ile ilgili olan elektron mikroskobunun önemli bir indeksidir. Görünür ışığın dalga boyu yaklaşık {{0}} nm'dir ve elektron ışınının dalga boyu, hızlanan voltajla ilişkilidir. Hızlanma voltajı 50 ila 100 kV olduğunda, elektron ışınının dalga boyu yaklaşık 0,0053 ila 0,0037 nm'dir. Elektron ışınının dalga boyu görünür ışığın dalga boyundan çok daha küçük olduğundan, elektron ışınının koni açısı optik mikroskobun yalnızca yüzde 1'i olsa bile, elektron mikroskobunun çözme gücü hala optik mikroskop.
Elektron mikroskobu üç bölümden oluşur: ayna tüpü, vakum sistemi ve güç kaynağı kabini. Namluda esas olarak elektron tabancası, elektron merceği, numune tutucu, floresan ekran ve kamera mekanizması ve diğer bileşenler bulunur; bu bileşenler genellikle yukarıdan aşağıya bir sütun halinde monte edilir; vakum sistemi, mekanik vakum pompası, difüzyon pompası ve vakum valfleri vb.'den ve aynanın haznesine bağlanan pompalama boru hattından oluşur; güç kaynağı kabini, yüksek voltaj jeneratörü, uyarma akımı dengeleyicisi ve çeşitli düzenleyici kontrol ünitelerinden oluşur.
Elektron merceği, elektron mikroskobu namlusunun önemli bir parçasıdır, uzay elektrik veya manyetik alanının namlusunun eksenine simetriktir, böylece elektron, cam dışbükey merceğin rolünün odaklama oluşumunun eksenine doğru ilerler. Işık ışınının odaklanmasını sağlamak için merceğin rolüne benzer, bu nedenle buna elektron merceği denir. Çoğu modern elektron mikroskobu, elektronları, kutup pabuçlu bir bobin aracılığıyla çok kararlı bir DC uyarma akımı tarafından oluşturulan güçlü bir manyetik alanla odaklayan elektromanyetik lensler kullanır.
Elektron mikroskopları yapılarına ve kullanım alanlarına göre transmisyon elektron mikroskopları, taramalı elektron mikroskopları, yansıma elektron mikroskopları ve emisyon elektron mikroskopları olarak ayrılabilir. Transmisyon elektron mikroskobu genellikle sıradan mikroskoplarla malzemenin ince yapısını ayırt edemeyenleri gözlemlemek için kullanılır; taramalı elektron mikroskobu esas olarak katı yüzey morfolojisini gözlemlemek için kullanılır, ancak aynı zamanda malzemenin bileşiminin analizi için kullanılan elektron mikro sondasını oluşturmak için birleştirilmiş X-ışını difraktometresi veya elektron spektrometresi ile birlikte kullanılır; Yayıcı elektron mikroskobu, elektronların kendi kendine emisyon yüzeyinin incelenmesi için kullanılır.
