Elektronmikroskoopide eelised vs optilised mikroskoobid
Elektronmikroskoop on instrument, mis põhineb elektronoptika põhimõttel, mis kasutab talade ja optiliste läätsede asemel elektronitalasid ja elektronläätse, et kujutada mateeria peeneid struktuure väga suure suurendusega.
Elektronmikroskoobi eraldusvõimet tähistab väikese vahemaa külgnevate punktide vahel, mida see võib eristada. 197 0 s oli ülekandeelektronmikroskoopide eraldusvõime umbes 0. 3 nanomeetrit (inimese silma eraldusvõime on umbes 0,1 millimeetrit). Tänapäeval on elektronmikroskoopide suurendamine üle 3 miljoni korra, samas kui optiliste mikroskoopide suurendamine on umbes 2000 korda, seega on võimalik jälgida otsese raskmetallide aatomeid ja kristallides korralikult paigutatud aatomvõre elektronmikroskoopide kaudu.
1931. aastal modifitseerisid Knorr ja Ruska Saksamaalt kõrgepinge ostsilloskoobi koos külma katoodielektroni allika ja kolme elektronläätsega ning saadud pildid suurendasid rohkem kui kümme korda, kinnitades suurenduseks elektronmikroskoopia võimalust. 1932. aastal jõudis Ruka paranemisega elektronmikroskoopide eraldusvõime 50 nanomeetrini, mis oli sel ajal umbes kümme korda suurem kui optiliste mikroskoopide eraldus. Seetõttu hakkasid elektronmikroskoobid inimestelt tähelepanu pöörama.
194 0 s kasutas Ameerika Ühendriikide Hill defoggerit elektronläätsede pöörlemissümmeetria kompenseerimiseks, mis viis elektronmikroskoopide eraldamisel uue läbimurdeni ja jõudis järk -järgult tänapäevaste tasemeteni. Hiinas töötati 1958. aastal edukalt välja ülekandeelektronmikroskoop, mille eraldusvõime oli 3 nanomeetrit, ja 1979. aastal töötati välja suur elektronmikroskoop eraldusvõimega 0,3 nanomeetrit.
Ehkki elektronmikroskoopide eraldusvõime on optiliste mikroskoopide omavahel palju ületanud, on neid keeruline jälgida elusate organisme, kuna vajadus töötada vaakumitingimustes, ja elektronitalade kiiritamine võib põhjustada ka bioloogiliste proovide kiirguskahjustusi. Täiendavaid uuringuid vajavad ka muud küsimused, näiteks elektronide relva heleduse parandamine ja elektron -objektiivi kvaliteet.
Eraldusvõime on oluline elektronmikroskoopia näitaja, mis on seotud proovi läbiva elektronkiire langeva koonuse nurga ja lainepikkusega. Nähtava valguse lainepikkus on umbes {{{0}} nanomeetrid, samas kui elektronkiire lainepikkus on seotud kiirenduspingega. Kui kiirenduspinge on vahemikus 50-100 kV, on elektronkiire lainepikkus umbes 0. 0053-0. 0037 nm. Tänu asjaolule, et elektronkiire lainepikkus on palju väiksem kui nähtava valguse oma, isegi kui elektronkiire koonuse nurk on ainult 1% optilise mikroskoobi omast, on elektronmikroskoobi eraldusvõime optilise mikroskoobi omast endiselt parem.
Elektronmikroskoop koosneb kolmest osast: torust, vaakumisüsteemist ja toitekapist. Läätsede tünni põhikomponentide hulka kuuluvad elektronpüstol, elektron -lääts, proovihoidik, fluorestsentsiekraan ja kaameramehhanism, mis tavaliselt kokku pannakse silindriliseks kehaks ülalt alla; Vaakumisüsteem koosneb mehaanilisest vaakumpumbast, difusioonipumbast ja vaakumklapist ning ühendatakse silindriga läbi väljalasketorustiku; Võimsuskapp koosneb kõrgepingegeneraatorist, ergastusvoolu stabilisaatoritest ning mitmesugustest reguleerivatest ja juhtimisüksustest.
