Kort introduktion av transmissionselektronmikroskop
kort introduktion
Avbildningsprincipen för elektronmikroskop och optiskt mikroskop är i grunden densamma, men skillnaden är att det förstnämnda använder elektronstråle som ljuskälla och elektromagnetiskt fält som lins. Dessutom, eftersom penetrationen av elektronstrålen är mycket svag, måste provet som används för elektronmikroskop göras till ultratunna sektioner med en tjocklek på cirka 50 nm. Den här typen av skiva måste göras med en ultramikrotom. Förstoringen av ett elektronmikroskop kan vara upp till nästan en miljon gånger, och det består av fem delar: belysningssystem, bildsystem, vakuumsystem, inspelningssystem och strömförsörjningssystem. Om de är uppdelade är huvuddelarna elektroniska linser och bildinspelningssystem, som består av elektronkanon, kondensor, provrum, objektivlins, diffraktionsspegel, mellanspegel, projektionsspegel, fluorescerande skärm och kamera placerad i vakuum.
Ett elektronmikroskop är ett mikroskop som använder elektroner för att visa insidan eller ytan av ett föremål. Våglängden för höghastighetselektroner är kortare än för synligt ljus (våg-partikeldualitet), och mikroskopets upplösning begränsas av den använda våglängden, så den teoretiska upplösningen för elektronmikroskop (ca 0.1 nm ) är mycket högre än för optiskt mikroskop (cirka 200 nm).
Transmissionselektronmikroskop (TEM), kallat transmissionselektronmikroskop [1], projicerar den accelererade och koncentrerade elektronstrålen på ett mycket tunt prov, och elektronerna kolliderar med atomerna i provet för att ändra riktning, vilket ger solid vinkelspridning. Spridningsvinkeln är relaterad till provets densitet och tjocklek, så bilder med olika ljusstyrka kan bildas, och bilderna kommer att visas på bildenheter (som fluorescerande skärmar, filmer och fotokänsliga kopplingskomponenter) efter förstärkning och fokusering.
Eftersom de Broglie-våglängden för elektroner är mycket kort, är upplösningen för transmissionselektronmikroskop mycket högre än den för optiska mikroskop, som kan nå {{0}}.1 ~ 0.2 nm och förstoringen är tiotusentals ~ miljoner gånger. Därför kan transmissionselektronmikroskopet användas för att observera provets fina struktur, till och med strukturen av endast en kolumn av atomer, som är tiotusentals gånger mindre än den minsta struktur som kan observeras av det optiska mikroskopet. TEM är en viktig analysmetod inom många vetenskapliga områden relaterade till fysik och biologi, såsom cancerforskning, virologi, materialvetenskap, nanoteknik, halvledarforskning och så vidare.
När förstoringen är låg orsakas kontrasten av TEM-avbildning främst av den olika absorptionen av elektroner som orsakas av olika tjocklek och sammansättning av material. Men när förstoringen är hög kommer den komplexa fluktuationen att orsaka olika ljusstyrka i bilden, så professionell kunskap behövs för att analysera den erhållna bilden. Genom att använda olika TEM-lägen kan proverna avbildas av kemiska egenskaper, kristallorientering, elektronisk struktur, elektronfasförskjutning som orsakas av proverna och den vanliga absorptionen av elektroner.
