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 elektronik oluşturmak için X-ışını difraktometreleri veya elektron enerji spektrometreleri ile birleştirilebilir. Mikroküreler, numunenin atomları tarafından elektron ışınının saçılmasıyla oluşturulur. Numunenin daha ince veya daha düşük yoğunluklu kısmı daha az elektron ışını saçılmasına sahiptir, böylece daha fazla elektron objektif diyaframdan geçerek 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.
Transmisyon elektron mikroskobu lens namlusunun üst kısmı bir elektron tabancasıdır. Elektronlar tungsten sıcak katot tarafından yayılır ve elektron ışınları birinci ve ikinci kondansatörler tarafından odaklanır. Numuneden geçtikten sonra, elektron ışını objektif lens tarafından ara aynada görüntülenir ve ardından ara ayna ve projeksiyon aynası aracılığıyla adım adım büyütülür ve ardından flüoresan ekranda veya fotokoherent plakada görüntülenir.
Ara aynanın büyütmesi, esas olarak uyarma akımının ayarlanması yoluyla sürekli olarak on kereden yüz binlerce defaya kadar değiştirilebilir; ara aynanın odak uzaklığı değiştirilerek aynı numunenin çok küçük parçaları üzerinde elektron mikroskobik görüntüler ve elektron kırınım görüntüleri elde edilebilir. Daha kalın metal dilim örneklerini incelemek için, Fransız Dulos Elektron Optik Laboratuvarı, 3500 kV hızlanma voltajına sahip ultra yüksek voltajlı bir elektron mikroskobu geliştirdi.
Taramalı elektron mikroskobunun elektron ışını numunenin içinden geçmez, sadece numunenin yüzeyindeki ikincil elektronları tarar ve uyarır. Numunenin yanına yerleştirilen sintilasyon kristali bu ikincil elektronları alır, resim tüpünün elektron ışını yoğunluğunu yükseltir ve modüle eder, böylece resim tüpünün ekranının parlaklığını değiştirir. Resim tüpünün saptırma bobini, numunenin yüzeyindeki elektron ışını ile senkronize taramayı sürdürür, böylece resim tüpünün flüoresan ekranı, endüstriyel bir TV'nin çalışma prensibine benzer şekilde, numune yüzeyinin topografik görüntüsünü gösterir. .
Bir taramalı elektron mikroskobunun çözünürlüğü esas olarak numune yüzeyindeki elektron demetinin çapı ile belirlenir. Büyütme, resim tüpündeki tarama genliğinin numunedeki tarama genliğine oranıdır ve sürekli olarak on kereden yüz binlerce kereye kadar değiştirilebilir. Taramalı elektron mikroskobu çok ince numuneler gerektirmez; görüntünün güçlü bir üç boyutlu etkisi vardır; maddelerin bileşimini analiz etmek için ikincil elektronlar, emilen elektronlar ve elektron demetlerinin ve maddelerin etkileşimi tarafından üretilen X-ışınları gibi bilgileri kullanabilir.
Taramalı elektron mikroskobunun elektron tabancası ve yoğunlaştırıcı merceği, transmisyonlu elektron mikroskobundakilerle kabaca aynıdır, ancak elektron demetini daha ince yapmak için, yoğunlaştırıcı merceğin altına bir objektif mercek ve bir astigmatizör eklenir ve iki set objektif merceğin içine karşılıklı olarak dikey tarama ışınları yerleştirilmiştir. bobin. Objektif merceğin altındaki numune odası, hareket edebilen, dönebilen ve eğilebilen bir numune tablası ile donatılmıştır.
