По какому принципу электронный микроскоп увеличивает предметы?
Разрешающая способность электронного микроскопа выражается минимальным расстоянием между двумя соседними точками, которое он может разрешить. В 1970х годах разрешение просвечивающих электронных микроскопов составляло около 0,3 нанометра (разрешающая способность человеческого глаза — около 0,1 миллиметра). Максимальное увеличение электронных микроскопов сейчас превышает 3 миллиона раз, тогда как максимальное увеличение оптических микроскопов составляет около 2,000 раз. Поэтому атомы некоторых тяжелых металлов и аккуратно расположенную атомную решетку в кристаллах можно наблюдать непосредственно в электронные микроскопы.
Разрешающая способность — важный показатель электронного микроскопа, который связан с углом падающего конуса и длиной волны электронного луча, проходящего через образец. Длина волны видимого света составляет от 300 до 700 нанометров, а длина волны электронного луча связана с ускоряющим напряжением. Когда ускоряющее напряжение составляет от 50 до 100 киловольт, длина волны электронного луча составляет примерно от 0,0053 до 0,0037 нанометров. Поскольку длина волны электронного луча намного меньше длины волны видимого света, даже если угол конуса электронного луча составляет всего 1% от угла конуса оптического микроскопа, разрешающая способность электронного микроскопа все равно намного превосходит его. оптического микроскопа.
Электронный микроскоп состоит из трех частей: тубуса линзы, вакуумной системы и силового шкафа. Корпус объектива в основном включает в себя такие компоненты, как электронная пушка, электронная линза, держатель образца, флуоресцентный экран и механизм камеры. Эти компоненты обычно собираются в цилиндр сверху вниз; вакуумная система состоит из механического вакуумного насоса, диффузионного насоса, вакуумного клапана и т. д. и откачивается через газопровод, соединенный с линзовой трубкой; Силовой шкаф состоит из высоковольтного генератора, стабилизатора тока возбуждения и различных блоков управления регулировкой.
Электронная линза является важнейшим компонентом тубуса электронного микроскопа. Он использует пространственное электрическое или магнитное поле, симметричное оси ствола, для изгиба траектории электрона к оси и формирования фокуса. Его функция аналогична функции стеклянной выпуклой линзы для фокусировки луча, поэтому его называют электронами. линза. В большинстве современных электронных микроскопов используются электромагнитные линзы. Сильное магнитное поле, создаваемое очень стабильным постоянным током возбуждения, проходящим через катушку с полюсными наконечниками, фокусирует электроны.
