ElektronmikroskopOptisk mikroskop Bildeprinsipper Likheter og forskjeller
Elektronmikroskop er et instrument som bruker elektronstråle og elektronlinse i stedet for lysstråle og optisk linse i henhold til elektronoptikkprinsippet, slik at materialets fine struktur avbildes under svært høy forstørrelse.
Oppløsningen til et elektronmikroskop uttrykkes i form av den lille avstanden mellom to nabopunkter som det kan løse. På 1970-årene var oppløsningen til et transmisjonselektronmikroskop omtrent 0.3 nanometer (oppløsningen til det menneskelige øyet er ca. 0,1 millimeter). I dag er den store forstørrelsen av elektronmikroskop mer enn 3 millioner ganger, mens den store forstørrelsen til optisk mikroskop er omtrent 2,000 ganger, slik at elektronmikroskopet direkte kan observere atomene til visse tungmetaller og krystaller av atompunktene i arrangementet av den ryddige matrisen.
Selv om oppløsningen til elektronmikroskopet har vært langt bedre enn det optiske mikroskopet, men elektronmikroskopet må fungere under vakuumforhold, så det er vanskelig å observere de levende organismene, og bestrålingen av elektronstrålen vil gjøre de biologiske prøvene ved å strålingsskader. Andre problemer, som lysstyrken til elektronkanonen og forbedringen av kvaliteten på elektronlinsen, må også fortsette å studere.
Oppløsningskraften er en viktig indeks for et elektronmikroskop, som er relatert til kjegleinnfallsvinkelen og bølgelengden til elektronstrålen som passerer gjennom prøven. Bølgelengden til synlig lys er omtrent {{0}} nm, og bølgelengden til elektronstrålen er relatert til akselerasjonsspenningen. Når akselerasjonsspenningen er 50 til 100 kV, er bølgelengden til elektronstrålen omtrent 0,0053 til 0,0037 nm. Fordi bølgelengden til elektronstrålen er mye mindre enn bølgelengden til synlig lys, så selv om kjeglevinkelen til elektronstrålen bare er 1 prosent av det optiske mikroskopet, er oppløsningskraften til elektronmikroskopet fortsatt langt overlegen optisk mikroskop.
Elektronmikroskop består av tre deler: speilrør, vakuumsystem og strømforsyningsskap. Løpet har hovedsakelig elektronkanon, elektronlinse, prøveholder, fluorescerende skjerm og kameramekanisme og andre komponenter, disse komponentene er vanligvis satt sammen fra topp til bunn til en kolonne; vakuumsystem består av mekanisk vakuumpumpe, diffusjonspumpe og vakuumventiler, etc., og gjennom pumperørledningen koblet til speilet; strømforsyningsskapet består av en høyspenningsgenerator, magnetiseringsstrømstabilisatoren og en rekke regulatoriske kontrollenheter.
Elektronlinsen er en viktig del av elektronmikroskopet, den er symmetrisk til aksen til tønnen til rommets elektriske eller magnetiske felt slik at elektronet sporer til aksen for dannelsen av fokusering av rollen til den konvekse glasslinsen å gjøre rollen til lysstrålen fokusering ligner rollen til linsen, så det kalles en elektronlinse. De fleste moderne elektronmikroskoper bruker elektromagnetiske linser, som fokuserer elektronene ved hjelp av et sterkt magnetfelt generert av en veldig stabil DC eksitasjonsstrøm gjennom en spole med en polsko.
Elektronmikroskoper kan deles inn i transmisjonselektronmikroskop, skanningselektronmikroskop, refleksjonselektronmikroskop og emisjonselektronmikroskop i henhold til deres struktur og bruk. Transmisjonselektronmikroskop brukes ofte til å observere at de med vanlige mikroskoper ikke kan skille den fine strukturen til materialet; skanningselektronmikroskop brukes hovedsakelig til å observere den faste overflatemorfologien, men også med røntgendiffraktometeret eller elektronspektrometeret kombinert for å utgjøre elektronmikroproben, brukt til analyse av sammensetningen av materialet; emissive elektronmikroskop brukes til å studere overflaten av selvemisjonen av elektroner.
