Принцип действия и применение просвечивающей электронной микроскопии
Просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) может наблюдать мелкие структуры размером менее {{0}},2 мкм, которые невозможно четко увидеть под оптическим микроскопом. Эти структуры называются субмикроскопическими структурами или ультраструктурами. Чтобы четко видеть эти структуры, необходимо выбрать источник света с более короткой длиной волны, чтобы улучшить разрешение микроскопа. В 1932 году Руска изобрел просвечивающий электронный микроскоп, использующий электронный луч в качестве источника света. Длина волны электронного луча намного короче, чем видимый и ультрафиолетовый свет, а длина волны электронного луча обратно пропорциональна квадратному корню из напряжения испускаемого электронного луча, а это означает, что чем выше напряжение, тем короче длина волны. В настоящее время разрешение ПЭМ может достигать 0,2 нм.
Принцип работы трансмиссионного электронного микроскопа заключается в том, что электронный луч, испускаемый электронной пушкой, проходит через конденсатор вдоль оптической оси корпуса зеркала в вакуумном канале и сходится в резкий, яркий и однородный луч света через конденсатор, облучающий образец внутри камеры для образца; Электронный луч, проходящий через образец, несет внутреннюю структурную информацию образца. Количество электронов, проходящих через плотную часть образца, меньше, а количество электронов, проходящих через разреженную часть, больше; После фокусировки и первичного увеличения через объектив электронный луч попадает в нижнюю промежуточную линзу, а также в первое и второе проекционные зеркала для формирования изображения с полным увеличением. Наконец, увеличенное электронное изображение проецируется на флуоресцентный экран в комнате наблюдения; Флуоресцентный экран преобразует электронные изображения в изображения видимого света, которые пользователи могут наблюдать. В этом разделе будут представлены основные структуры и принципы каждой системы отдельно.
Применение трансмиссионной электронной микроскопии
Просвечивающая электронная микроскопия широко используется в материаловедении и биологии. Из-за легкого рассеяния или поглощения электронов объектами сила проникновения невелика, а плотность, толщина и другие факторы образца могут повлиять на конечное качество изображения. Поэтому необходимо готовить более тонкие ультратонкие срезы, обычно 50-100 нм. Поэтому при наблюдении в просвечивающем электронном микроскопе образец нужно обрабатывать очень тонко. Обычно используемые методы включают: метод получения ультратонких срезов, метод замороженных ультратонких срезов, метод замороженного травления, метод замороженного разрушения и т. д. Для жидких образцов это обычно наблюдают, подвешивая предварительно обработанную медную сетку.
