Elektron mikroskoplarının avantajları ve optik mikroskoplar
Elektron mikroskobu, maddenin ince yapılarını çok yüksek büyütmede görüntülemek için kirişler ve optik lensler yerine elektron ışınları ve elektron lensleri kullanan elektron optik prensibine dayanan bir cihazdır.
Bir elektron mikroskobunun çözünürlüğü, ayırt edebileceği bitişik noktalar arasındaki küçük mesafe ile temsil edilir. 197 0 s'de, iletim elektron mikroskoplarının çözünürlüğü yaklaşık 0. 3 nanometre (insan gözünün çözünürlüğü yaklaşık 0.1 milimetre). Günümüzde, elektron mikroskopları 3 milyondan fazla bir büyütmeye sahipken, optik mikroskoplar yaklaşık 2000 kez büyütmeye sahiptir, bu nedenle bazı ağır metallerin atomlarını ve elektron mikroskopları yoluyla kristallerdeki düzgün bir şekilde düzenlenmiş atomik kafesleri doğrudan gözlemlemek mümkündür.
1931'de, Almanya'dan Knorr ve Ruska, soğuk katot deşarj elektron kaynağı ve üç elektron lensi ile yüksek voltajlı bir osiloskop değiştirdi ve on kattan fazla büyütülmüş görüntüler, büyütme görüntüleme için elektron mikroskopisi olasılığını doğruladı. 1932'de, Ruska'nın iyileştirilmesiyle, elektron mikroskoplarının çözünürlüğü 50 nanometreye ulaştı, bu da o sırada optik mikroskopların yaklaşık on katı oldu. Bu nedenle, elektron mikroskopları insanlardan dikkat çekmeye başladı.
194 0 s'de, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tepe, elektron lenslerinin rotasyonel asimetrisini telafi etmek için bir bükacı kullandı, bu da elektron mikroskoplarının çözünürlüğünde yeni bir atılıma yol açtı ve modern seviyelere ulaştı. Çin'de, 1958'de 3 nanometre çözünürlüğe sahip bir iletim elektron mikroskobu başarıyla geliştirildi ve 1979'da 0.3 nanometreli büyük bir elektron mikroskobu geliştirildi.
Elektron mikroskoplarının çözünürlüğü optik mikroskopların çözünürlüğünü aşmış olsa da, vakum koşulları altında çalışma ihtiyacı nedeniyle canlı organizmaları gözlemlemek zordur ve elektron ışınlarının ışınlanması da biyolojik örneklerde radyasyon hasarına neden olabilir. Elektron tabancasının parlaklığını ve elektron merceğinin kalitesini iyileştirmek gibi diğer sorunların da daha fazla araştırmaya ihtiyacı vardır.
Çözünürlük, numuneden geçen elektron ışınının olay koni açısı ve dalga boyu ile ilişkili olan elektron mikroskopisinin önemli bir göstergesidir. Görünür ışığın dalga boyu yaklaşık {{0}}} nanometrelerdir, elektron ışınının dalga boyu ivme voltajı ile ilişkilidir. Hızlanma voltajı 50-100 kV arasında olduğunda, elektron ışınının dalga boyu yaklaşık 0'dır. 0053-0. 0037 nm. Elektron ışınının dalga boyunun görünür ışıktan çok daha küçük olması nedeniyle, elektron ışınının koni açısı optik mikroskopun sadece% 1'i olsa bile, elektron mikroskobunun çözünürlüğü hala bir optik mikroskoptan çok daha üstündür.
Bir elektron mikroskobu üç bölümden oluşur: bir tüp, bir vakum sistemi ve bir güç dolabı. Lens namlusunun ana bileşenleri arasında bir elektron tabancası, bir elektron lensi, bir numune tutucu, bir floresan ekran ve genellikle yukarıdan aşağıya silindirik bir gövdeye monte edilen bir kamera mekanizması; Vakum sistemi, mekanik bir vakum pompası, bir difüzyon pompası ve bir vakum valfinden oluşur ve bir egzoz boru hattı aracılığıyla silindire bağlanır; Güç kabini yüksek voltajlı bir jeneratör, bir uyarma akım stabilizatör ve çeşitli düzenleme ve kontrol birimlerinden oluşur.
