Начало работы с просвечивающей электронной микроскопией
Просвечивающий электронный микроскоп (сокращенно ПЭМ), может видеть в оптическом микроскопе, не может ясно видеть микроструктуру менее 0,2 мкм, эти структуры называются субмикроскопической структурой или ультрамикроструктурой. Чтобы четко видеть эти структуры, необходимо выбрать источник света с более короткой длиной волны, чтобы улучшить разрешение микроскопа.
Введение
Принцип получения изображения в электронном микроскопе и оптическом микроскопе в основном один и тот же, разница состоит в том, что первый использует электронный луч в качестве источника света и электромагнитное поле в качестве линзы. Кроме того, из-за слабого проникновения электронного луча образец, используемый для электронной микроскопии, должен быть изготовлен в виде ультратонкого среза толщиной около 50 нм. Такие срезы необходимо делать с помощью ультрамикротома. Увеличение электронного микроскопа почти до миллиона раз, система освещения, система формирования изображений, вакуумная система, система записи, система питания состоит из пяти частей, если их разделить: основная часть электронной линзы и система регистрации изображений, помещенные в вакуум электронной пушки, конденсирующее зеркало, предметная камера, объектив, дифрагирующее зеркало, промежуточное зеркало, проекционное зеркало, флуоресцентный экран и камера.
Электронный микроскоп — это микроскоп, который использует электроны для визуализации внутренней части или поверхности объекта. Длина волны высокоскоростных электронов короче, чем у видимого света (частично-волновой дуализм), а разрешение микроскопа ограничено используемой длиной волны, поэтому теоретическое разрешение электронного микроскопа (около 0 0,1 нанометра) намного выше, чем у оптического микроскопа (около 200 нанометров).
Просвечивающий электронный микроскоп (Transmissionelectronmicroscope, сокращенно TEM), или сокращенно просвечивающий электронный микроскоп [1], проецирует ускоренный и агрегированный пучок электронов на очень тонкий образец, где электроны меняют направление, сталкиваясь с атомами в образце, что приводит к рассеяние по стерическим углам. Величина угла рассеяния связана с плотностью и толщиной образца, поэтому могут быть сформированы разные светлые и темные изображения, и изображения будут отображаться на устройствах формирования изображений (например, люминофорных экранах, пленках и фотопарных сборках) после увеличение и фокусировка.
Из-за очень короткой длины волны де Бройля электронов разрешение просвечивающей электронной микроскопии намного выше, чем у оптической микроскопии, достигая от {{0}},1 до 0,2 нм, с увеличением в десятки тысяч до миллионы раз. В результате с помощью трансмиссионного электронного микроскопа можно наблюдать тонкую структуру образца или даже структуру всего лишь одного ряда атомов, в десятки тысяч раз меньшую, чем самая маленькая структура, которую можно наблюдать с помощью трансмиссионного электронного микроскопа. оптический микроскоп. ПЭМ является важным аналитическим методом во многих областях науки, связанных с нейтральной физикой и биологией, таких как исследования рака, вирусология, материаловедение, а также нанотехнологии, исследования полупроводников и так далее.
При меньшем увеличении контраст ПЭМ-изображений в основном обусловлен разной толщиной и составом материалов, что приводит к различному поглощению электронов. При большом увеличении сложные флуктуационные эффекты вызывают различия в яркости изображения, поэтому для анализа полученного изображения необходимы специальные знания. Используя различные режимы ПЭМ, можно анализировать образец по его химическим свойствам, ориентации кристаллов, электронной структуре, сдвигу электронной фазы, вызванному образцом, и обычному электронному поглощению на образце.
а также обычное поглощение электронов образцом.
Первый ТЭМ был разработан Максом Кнорром и Эрнстом Руской в 1931 году. Эта исследовательская группа разработала первый ТЭМ с разрешением, превышающим разрешение видимого света, в 1933 году, а первый коммерческий ТЭМ был разработан в 1939 году.
