Elektronmikroskoobi optilise mikroskoobi kujutise põhimõte Sarnasused ja erinevused
Elektronmikroskoop on instrument, mis kasutab elektronoptika põhimõttel ainete peenstruktuuride pildistamiseks väga suure suurendusega valguskiirte ja optiliste läätsede asemel elektronkiirte ja elektronläätsede abil.
Elektronmikroskoobi lahutusvõimet väljendab minimaalne vahemaa kahe külgneva punkti vahel, mida see suudab lahendada. 1970s oli ülekandeelektronmikroskoopide eraldusvõime umbes 0,3 nanomeetrit (inimsilma lahutusvõime on umbes 0,1 millimeetrit). Nüüd ületab elektronmikroskoobi maksimaalne suurendus 3 miljonit korda, samas kui optilise mikroskoobi maksimaalne suurendus on umbes 2000 korda, nii et mõnede raskmetallide aatomeid ja kenasti paigutatud aatomvõresid kristallis saab otse jälgida elektronmikroskoobi kaudu. .
1931. aastal paigaldasid sakslased Knorr-Bremse ja Ruska kõrgepingeostsilloskoobi külmkatoodlahendusega elektronide allika ja kolme elektronläätsega ning said rohkem kui kümme korda suurendatud kujutise, mis kinnitas elektronmikroskoobi suurendusega pildistamise võimalust. 1932. aastal jõudis pärast Ruska täiustamist elektronmikroskoobi lahutusvõime 50 nanomeetrini, mis on umbes kümme korda suurem tolleaegse optilise mikroskoobi lahutusvõimest, mistõttu hakkas elektronmikroskoop inimeste tähelepanu pälvima.
1940-il kasutas Hill Ameerika Ühendriikides elektronläätse pöörlemise asümmeetria kompenseerimiseks astigmatisaatorit, mis tegi elektronmikroskoobi lahutusvõimes uue läbimurde ja jõudis järk-järgult tänapäevasele tasemele. Hiinas töötati 1958. aastal edukalt välja 3 nanomeetrise eraldusvõimega transmissioonelektronmikroskoop ja 1979. aastal valmistati suur elektronmikroskoop 0,3 nanomeetrise lahutusvõimega.
Kuigi elektronmikroskoobi lahutusvõime on palju parem kui optilisel mikroskoobil, on elusorganisme raske jälgida, kuna elektronmikroskoop peab töötama vaakumtingimustes ning elektronkiire kiiritamine põhjustab ka bioloogiliste proovide eraldusvõimet. olla kiirgusest kahjustatud. Täiendavat uurimist vajavad ka muud küsimused, nagu elektronpüstoli heleduse ja elektronläätse kvaliteedi parandamine.
Lahutusvõime on elektronmikroskoopia oluline näitaja, mis on seotud proovi läbiva elektronkiire langeva koonuse nurga ja lainepikkusega. Nähtava valguse lainepikkus on umbes {{0}} nanomeetrit, samas kui elektronkiirte 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 protsent optilise mikroskoobi omast, on elektronmikroskoobi lahutusvõime sellegipoolest tunduvalt parem. optilisest mikroskoobist.
