Utviklingskurs for elektronmikroskop
Sammensetning av elektronmikroskop
Elektronkilde: det er en katode som frigjør frie elektroner, og en ringformet anode akselererer elektroner. Spenningsforskjellen mellom katode og anode må være svært høy, vanligvis mellom flere tusen volt og 3 millioner volt.
Elektroner: brukes til å fokusere elektroner. Vanligvis brukes magnetiske linser, og noen ganger brukes elektrostatiske linser. Funksjonen til elektronisk linse er den samme som optisk linse i optisk mikroskop. Fokuset til den optiske linsen er fast, mens fokuset til den elektroniske linsen kan justeres, slik at elektronmikroskopet ikke har et bevegelig linsesystem som det optiske mikroskopet.
Vakuumanordning: Vakuumanordningen brukes til å sikre vakuumtilstanden i mikroskopet, slik at elektroner ikke blir absorbert eller avbøyd i deres vei.
Prøvestativ: prøven kan plasseres stabilt på prøvestativet. I tillegg er det ofte enheter som kan brukes til å endre prøven (som flytting, rotering, oppvarming, avkjøling, strekking, etc.).
Detektor: Et signal eller sekundært signal som brukes til å samle elektroner. Arter Projeksjonen av en prøve kan oppnås direkte med transmisjonselektronmikroskop. I dette mikroskopet passerer elektroner gjennom prøven, så prøven må være veldig tynn. Tykkelsen på prøven bestemmes av atomvekten til atomene som utgjør prøven, spenningen til akselererende elektroner og ønsket oppløsning. Tykkelsen på prøven kan variere fra flere nanometer til flere mikron. Jo høyere atomvekt og jo lavere spenning, jo tynnere må prøven være.
Ved å endre objektivsystemet til objektivlinsen, kan folk direkte forstørre bildet av objektivets fokus. Fra dette kan folk få elektrondiffraksjonsbilder. Ved å bruke dette bildet kan krystallstrukturen til prøven analyseres.
I det energifiltrerte transmisjonselektronmikroskopet (EFTEM) måler folk hastighetsendringen til elektroner når de passerer gjennom prøven. Fra dette kan vi slutte den kjemiske sammensetningen til prøven, for eksempel fordelingen av kjemiske elementer i prøven.
Utviklingskurs for elektronmikroskop
I 1931 modifiserte tyske M. Noel og E. ruska et høyspenningsoscilloskop med en kaldkatodeutladningselektronkilde og tre elektroniske linser, og fikk et bilde med en forstørrelse på mer enn ti ganger. Transmisjonselektronmikroskopet ble oppfunnet, noe som bekreftet muligheten for å forstørre avbildning med elektronmikroskopet. I 1932, etter ruskas forbedring, nådde oppløsningen til elektronmikroskopet 50 nanometer, som var omtrent ti ganger den for det optiske mikroskopet på den tiden, og brøt gjennom oppløsningsgrensen for det optiske mikroskopet, så folk begynte å vær oppmerksom på elektronmikroskopet. På 1940-tallet brukte Hill i USA en astigmatismeanordning for å kompensere rotasjonsasymmetrien til elektronlinsen, noe som gjorde et nytt gjennombrudd i oppløsningen til elektronmikroskopet og gradvis nådde det moderne nivået. I Kina ble et transmisjonselektronmikroskop med suksess utviklet i 1958 med en oppløsning på 3 nm, og et stort elektronmikroskop med en oppløsning på 0,3 nm ble laget i 1979.
