Arbetsprincipen för transmissionselektronmikroskop
Transmissionselektronmikroskop (Transmission Electron Microscope, förkortat TEM) kan se mikrostrukturer som är mindre än {{0}}.2um som inte kan ses tydligt under det optiska mikroskopet. Dessa strukturer kallas submikrostrukturer eller ultrastrukturer. För att se dessa strukturer tydligt måste en ljuskälla med kortare våglängd väljas för att öka mikroskopets upplösning. 1932 uppfann Ruska ett transmissionselektronmikroskop med en elektronstråle som ljuskälla. Elektronstrålens våglängd är mycket kortare än för synligt ljus och ultraviolett ljus, och elektronstrålens våglängd är omvänt proportionell mot kvadratroten av spänningen hos den emitterade elektronstrålen, det vill säga ju högre spänningen är. desto kortare våglängd. För närvarande kan upplösningen av TEM nå 0,2 nm.
Arbetsprincipen för transmissionselektronmikroskopet är att elektronstrålen som emitteras av elektronpistolen passerar genom kondensorn längs spegelkroppens optiska axel i vakuumkanalen och kondenseras till en skarp, ljus och enhetlig ljusfläck av kondensorn och lyser upp provet i provkammaren. På; elektronstrålen efter att ha passerat genom provet bär den strukturella informationen inuti provet, mängden elektroner som passerar genom den täta delen av provet är liten och mängden elektroner som passerar genom den glesa delen är mer; efter fokusering och primär förstoring av objektivlinsen, elektronstrålen Den mellanliggande linsen som går in i det nedre scenen och de första och andra projektionsspeglarna utför omfattande förstoringsavbildning, och slutligen projiceras den förstorade elektroniska bilden på den fluorescerande skärmen i observationsrummet ; den fluorescerande skärmen omvandlar den elektroniska bilden till en synlig ljusbild som användaren kan observera. Detta avsnitt kommer att introducera huvudstrukturen och principen för respektive system.
Transmission Electron Microscope Imaging Principer
Transmissionselektronmikroskopets avbildningsprincip kan delas in i tre situationer:
1. Absorptionsbild: När elektroner träffar ett prov med hög massa och densitet är den huvudsakliga fasbildande effekten spridning. Där provets massa och tjocklek är större, är spridningsvinkeln för elektroner större, och färre elektroner passerar igenom, och bildens ljusstyrka är mörkare. Tidiga transmissionselektronmikroskop baserades på denna princip.
2. Diffraktionsbild: Efter att elektronstrålen har diffrakterats av provet, motsvarar den diffrakterade vågamplitudfördelningen vid olika positioner av provet den olika diffraktionskraften för varje del av kristallen i provet. Amplitudfördelningen av diffrakterade vågor är inte enhetlig, vilket återspeglar fördelningen av kristalldefekter.
3. Fasbild: När provet är tunnare än 100Å kan elektroner passera genom provet, och vågamplitudförändringen kan ignoreras, och avbildningen kommer från fasförändringen.
Användning av transmissionselektronmikroskopi
Transmissionselektronmikroskopi används ofta inom materialvetenskap och biologi. Eftersom elektroner lätt sprids eller absorberas av föremål är penetrationen låg, och provets densitet och tjocklek kommer att påverka den slutliga bildkvaliteten. Tunnare ultratunna sektioner måste förberedas, vanligtvis 50-100 nm. Därför måste provet för observation med transmissionselektronmikroskop bearbetas mycket tunt. Vanliga metoder är: ultratunn sektionering, frusen ultratunn sektionering, frysetsning, frysfraktur och så vidare. För flytande prover observeras det vanligtvis genom att hänga på ett förbehandlat koppargaller.
