Elektronmikroskoopia eelised võrreldes optilise mikroskoopiaga
Kuigi elektronmikroskoobi eraldusvõime on palju parem kui optilisel mikroskoobil, on elusorganisme raske vaadelda, kuna see peab töötama vaakumi tingimustes ning elektronkiire kiiritamine põhjustab bioloogiliste proovide kiirguskahjustusi. Uurimist vajavad ka muud probleemid, nagu elektronpüstoli heledus ja elektronläätse kvaliteedi paranemine.
Lahutusvõime on elektronmikroskoobi oluline indeks, mis on seotud proovi läbiva elektronkiire koonuse langemisnurga ja lainepikkusega. Nähtava valguse lainepikkus on umbes 300 kuni 700 nanomeetrit ja elektronkiire lainepikkus on seotud kiirenduspingega. Kui kiirenduspinge on 50–100 kV, on elektronkiire lainepikkus umbes 0,0053–0,0037 nanomeetrit. Kuna elektronkiire lainepikkus on palju väiksem kui nähtava valguse lainepikkus, siis isegi kui elektronkiire koonuse nurk on vaid 1% optilise mikroskoobi omast, on elektronmikroskoobi lahutusvõime siiski palju parem kui optilisel. mikroskoop.
Elektronmikroskoop koosneb kolmest osast: peegeltorust, vaakumsüsteemist ja toitekapist. Tünnil on peamiselt elektronpüstol, elektronlääts, proovihoidik, fluorestseeruv ekraan ja kaameramehhanism ning muud komponendid, need komponendid on tavaliselt ülalt alla sambaks kokku pandud; vaakumsüsteem koosneb mehaanilisest vaakumpumbast, difusioonipumpadest ja vaakumventiilidest jne ning läbi pumpamistorustiku, mis on ühendatud peegli tünniga; toiteallika kapp koosneb kõrgepingegeneraatorist, ergutusvoolu stabilisaatorist ja mitmesugustest reguleerivatest juhtplokkidest.
Elektronlääts on elektronmikroskoobi silindri oluline osa, see on sümmeetriline ruumi elektri- või magnetvälja silindri telje suhtes, nii et elektron jälgib klaasi rolli fookuse moodustumise telge kumer lääts teha rolli valguskiire teravustamine on sarnane rolli objektiiv, nii et seda nimetatakse elektronlääts. Enamik kaasaegseid elektronmikroskoope kasutab elektromagnetläätsi, mille kaudu toimub elektronide fokuseerimiseks väga stabiilne alalisvoolu ergutusvool läbi mähise koos pooluskingaga, mille genereerib tugev magnetväli.
Elektronpüstol on komponent, mis koosneb volframi kuumkatoodist, väravast ja katoodist. See kiirgab ja moodustab ühtlase kiirusega elektronkiire, seega peab kiirenduspinge stabiilsus olema vähemalt üks osa kümnest tuhandest.
Elektronmikroskoobid võib nende struktuuri ja kasutuse järgi liigitada ülekandeelektronmikroskoobideks, skaneerivateks elektronmikroskoobideks, peegelduselektronmikroskoobideks ja emissioonielektronmikroskoobideks. Edastuselektronmikroskoopi kasutatakse sageli nende jälgimiseks, mille tavalised mikroskoobid ei suuda materjali peenstruktuuri eristada; skaneerivat elektronmikroskoopi kasutatakse peamiselt tahkete pindade morfoloogia jälgimiseks, aga ka koos röntgendifraktomeetri või elektronspektromeetriga, mis on kombineeritud elektronmikrosondi moodustamiseks, mida kasutatakse materjali koostise analüüsimiseks; emissioonielektronmikroskoop elektronide iseemissiooni pinna uurimiseks.
Skaneeriva elektronmikroskoobi elektronkiir ei läbi proovi, vaid skaneerib ainult proovi pinda, et ergutada sekundaarseid elektrone. Proovi kõrvale asetatud stsintillatsioonikristall võtab vastu need sekundaarsed elektronid, mida võimendatakse, et moduleerida CRT elektronkiire intensiivsust, muutes seega CRT fluorestsentsekraani heledust. CRT läbipaindemähis on sünkroniseeritud proovi pinnal oleva elektronkiirega, nii et CRT fluorestseeruv ekraan kuvab proovipinna topograafilist kujutist, mis on sarnane tööstuslike telerite tööpõhimõttega.
Skaneeriva elektronmikroskoobi eraldusvõime määrab peamiselt proovi pinnal oleva elektronkiire läbimõõt. Suurendus on toru skaneerimisamplituudi ja proovi skaneerimisamplituudi suhe, mida saab pidevalt muuta kümnetest kuni sadade tuhandeteni. Skaneerivad elektronmikroskoobid ei vaja väga õhukesi proove; pildil on tugev kolmemõõtmelisuse tunnetus; ja suudab analüüsida aine koostist, kasutades sellist teavet nagu sekundaarsed elektronid, neeldunud elektronid ja elektronkiire ja aine interaktsiooni tekitatud röntgenikiirgus.
Skaneeriv elektronmikroskoop elektronpüstol ja täpppeegel ning ülekandeelektronmikroskoop on enam-vähem samad, kuid selleks, et elektronkiir oleks peenem, lisatakse objektiivi all olevasse punktpeeglisse ja dispergeerija, objektiivi. varustatud ka kahe komplektiga, mis on skaneerimismähises üksteise suhtes risti. Objektiivi all olev proovikamber on varustatud proovilavaga, mida saab liigutada, pöörata ja kallutada.
