Princip for drift og anvendelse af transmissionselektronmikroskopi
Transmissionselektronmikroskop (TEM) kan observere fine strukturer mindre end {{0}}.2um, som ikke tydeligt kan ses under et optisk mikroskop. Disse strukturer kaldes submikroskopiske strukturer eller ultrastrukturer. For at se disse strukturer klart er det nødvendigt at vælge en lyskilde med kortere bølgelængde for at forbedre opløsningen af mikroskopet. I 1932 opfandt Ruska et transmissionselektronmikroskop med en elektronstråle som lyskilde. Bølgelængden af elektronstrålen er meget kortere end synligt og ultraviolet lys, og elektronstrålens bølgelængde er omvendt proportional med kvadratroden af spændingen af den udsendte elektronstråle, hvilket betyder, at jo højere spændingen er, jo kortere er bølgelængden. På nuværende tidspunkt kan opløsningen af TEM nå 0,2nm.
Funktionsprincippet for et transmissionselektronmikroskop er, at en elektronstråle udsendt af en elektronkanon passerer gennem en kondensator langs spejllegemets optiske akse i en vakuumkanal og konvergerer til en skarp, lys og ensartet lysstråle gennem kondensator, som bestråles på prøven inde i prøvekammeret; Elektronstrålen, der passerer gennem prøven, bærer prøvens interne strukturelle information. Mængden af elektroner, der passerer gennem den tætte del af prøven, er mindre, mens mængden af elektroner, der passerer gennem den sparsomme del, er mere; Efter fokusering og primær forstørrelse gennem objektivlinsen, kommer elektronstrålen ind i den nederste mellemlinse og det første og andet projektionsspejle til omfattende forstørrelsesbilleddannelse. Til sidst projiceres det forstørrede elektronbillede på den fluorescerende skærm i observationsrummet; En fluorescerende skærm konverterer elektroniske billeder til billeder med synligt lys, som brugerne kan observere. Dette afsnit vil introducere de vigtigste strukturer og principper for hvert system separat.
Anvendelser af transmissionselektronmikroskopi
Transmissionselektronmikroskopi er meget udbredt inden for materialevidenskab og biologi. På grund af objekters lette spredning eller absorption af elektroner er gennemtrængningskraften lav, og prøvens tæthed, tykkelse og andre faktorer kan påvirke den endelige billedkvalitet. Derfor skal tyndere ultratynde skiver, normalt 50-100nm, tilberedes. Så når man observerer med et transmissionselektronmikroskop, skal prøven behandles meget tyndt. De almindeligt anvendte metoder omfatter: ultratynd skæringsmetode, frossen ultratynd skæringsmetode, frossenætsningsmetode, frossenfrakturmetode osv. For flydende prøver observeres det normalt ved at hænge et forbehandlet kobbernet.
