Grunden till Leica biologiska mikroskop
För att utveckla instrument med högre upplösningsförmåga måste det vetenskapliga forskarteamet från Leica Microscope leta efter en kortare våglängd 6t belysningssubstans och en "lins" som kan fokusera och kontrollera den. Ett elektronmikroskop baserat på principen om elektronoptik är ett sådant instrument. Den så kallade elektronoptiken hänvisar till en disciplin som studerar och använder elektronflödets avböjnings-, fokuserings- och avbildningslagar. Den bygger på följande tre fynd;
(ett). J. J. Thomson (1872) bevisade förekomsten av elektroner;
(två). L. deBroglies (1923) följd av materiens partikelvågdualitet"
(3). H.Busch (1926) upptäckte linseffekten av axisymmetriskt fördelade elektriska och magnetiska fält på laddade partiklar.
Låt oss först diskutera belysningssubstansen i Leicas biologiska mikroskop-elektronflöde. Enligt ovanstående poster (1) och (2) kan vi betrakta det rörliga elektronflödet som en elektronvåg, som avancerar mot elektronrörelsens riktning med konstant hastighet och sinusformade förändras med tiden. 1927 bekräftade D9v elektronernas flyktighet mer definitivt än elektrondiffraktionsfenomenet som upptäcktes av On och Germer, och mätte och verifierade sedan relationsformeln. För att beräkna elektronvåglängden antar vi att massan är M och laddningen är (ett') Elektronerna har noll hastighet. När den passerar genom ett område där potentialen ändras från o till Yo, blir hastigheten ?. Därför är elektronernas rörelsemängd och kinetiska energi x respektive: Slutligen kan uttrycket för elektronvåglängd erhållas: Det bör påpekas att för elektroner som rör sig med hög hastighet, kommer deras massa att öka med hastighetsökningen. Till exempel, när accelerationsspänningen yo=lookV, ändras den elektroniska masskarakteristiken med 5 procent. Av denna anledning måste den relativistiska korrigeringen av elektronmassan beaktas. Den reviderade formeln är: i formeln är enheten för elektronvåglängden A M, och enheten för den relativistiska korrigeringsspänningen vL hålls). Följande exempel visar sambandet mellan elektronvåglängd och accelerationsspänning
En annan nödvändig del av Leica biologiska mikroskop är linsen som kan fokusera elektronstrålen - elektronlinsen. För att kvalitativt illustrera dess arbetsprincip kan ett enkelt exempel användas, det vill säga en lång ihålig cylinder gjord av en spiralformad spole, även känd som en lång solenoid. När en ström passerar genom en sådan spole genereras ett ungefär likformigt magnetfält nära dess centrala axel. Enligt handregeln är detta magnetfält längs pumpriktningen (Z). När höghastighetselektronerna (-') kommer in i detta fältområde, kommer de att påverkas av magnetfältets krentankraft (ondska). Det är proportionellt mot korsproduktvärdet för elektronhastigheten och magnetfältets styrka, det vill säga tio tusen=en Mx tio tusen. Den initiala hastigheten för elektroner som kommer in i det magnetiska fältområdet; Det kan delas upp i två delar för att diskutera status=plats l. Hastigheten parallellt med magnetfältets riktning är 5z, och dess kraft med magnetfältet är noll, så elektronernas hastighet längs den axiella riktningen kommer inte att förändras. Magnetfältskraften på hastighetskomponenten 5L vinkelrätt mot magnetfältets riktning är inte bara vinkelrät mot hastighetskomponentens riktning, utan också vinkelrät mot magnetfältets riktning, så det är en enhetlig centripetalkraft. Den slutliga effekten är att elektronerna rör sig i en enhetlig cirkulär rörelse runt den centrala axeln medan de avancerar längs segheten, och deras rumsliga bana är en spirallinje.
Leica-mikroskop kan bevisa att elektroner med olika initiala hastigheter som emitteras från samma objektpunkt (produkt) kommer att konvergera till samma bildpunkt (Pf) efter ett visst avstånd. Detta är prototypen av den magnetiska linsen. Det bör betonas att kontaktlinsen har funktionen att rotera och konvergera (avbilda) de elektroner som rör sig med hög hastighet. Elektronbanor i ett enhetligt magnetfält.
Elektronlinser i Leica biologiska mikroskop kan vara elektrostatiska eller (elektro)magnetiska. Det är en elektrostatisk lins som består av flera elektroder, som har höga krav på skärmning och vakuumsystem. För närvarande används mest (elektro)magnetiska linser. Endast linsens design och struktur kan vara olika beroende på olika krav på olika positioner.
