Kort introduktion af transmissionselektronmikroskop
kort introduktion
Billedprincippet for elektronmikroskop og optisk mikroskop er grundlæggende det samme, men forskellen er, at førstnævnte bruger elektronstråle som lyskilde og elektromagnetisk felt som linse. Derudover, fordi indtrængning af elektronstrålen er meget svag, skal prøven, der bruges til elektronmikroskop, laves i ultratynde sektioner med en tykkelse på omkring 50 nm. Denne slags skive skal laves med en ultramikrotom. Forstørrelsen af et elektronmikroskop kan være op til næsten en million gange, og det består af fem dele: belysningssystem, billeddannelsessystem, vakuumsystem, registreringssystem og strømforsyningssystem. Hvis de er underopdelt, er hoveddelene elektronisk linse og billedoptagelsessystem, som er sammensat af elektronkanon, kondensator, prøverum, objektivlinse, diffraktionsspejl, mellemspejl, projektionsspejl, fluorescerende skærm og kamera placeret i vakuum.
Et elektronmikroskop er et mikroskop, der bruger elektroner til at vise indersiden eller overfladen af et objekt. Bølgelængden af højhastighedselektroner er kortere end synligt lys (bølge-partikel dualitet), og opløsningen af mikroskop er begrænset af den anvendte bølgelængde, så den teoretiske opløsning af elektronmikroskop (ca. 0.1 nm ) er meget højere end for optisk mikroskop (ca. 200 nm).
Transmissionselektronmikroskop (TEM), refereret til som transmissionselektronmikroskop [1], projicerer den accelererede og koncentrerede elektronstråle på en meget tynd prøve, og elektronerne kolliderer med atomerne i prøven for at ændre retning og producerer således fast vinkelspredning. Spredningsvinklen er relateret til prøvens tæthed og tykkelse, så billeder med forskellig lysstyrke kan dannes, og billederne vil blive vist på billedbehandlingsenheder (såsom fluorescerende skærme, film og lysfølsomme koblingskomponenter) efter amplifikation og fokusering.
Fordi de Broglie-bølgelængden af elektroner er meget kort, er opløsningen af transmissionselektronmikroskop meget højere end for optisk mikroskop, som kan nå {{0}}.1 ~ 0.2 nm, og forstørrelsen er titusinder ~ millioner af gange. Derfor kan transmissionselektronmikroskopet bruges til at observere prøvens fine struktur, selv strukturen af kun en søjle af atomer, som er titusindvis af gange mindre end den mindste struktur, der kan observeres af det optiske mikroskop. TEM er en vigtig analytisk metode inden for mange videnskabelige områder relateret til fysik og biologi, såsom kræftforskning, virologi, materialevidenskab, nanoteknologi, halvlederforskning og så videre.
Når forstørrelsen er lav, er kontrasten af TEM-billeddannelse hovedsageligt forårsaget af forskellig absorption af elektroner forårsaget af forskellig tykkelse og sammensætning af materialer. Men når forstørrelsen er høj, vil de komplekse fluktuationer forårsage forskellig lysstyrke i billedet, så professionel viden er nødvendig for at analysere det opnåede billede. Ved at bruge forskellige TEM-tilstande kan prøverne afbildes af de kemiske karakteristika, krystalorientering, elektronisk struktur, elektronfaseskift forårsaget af prøverne og den sædvanlige absorption af elektroner.
