Anvendelse af elektronmikroskoper
Elektronmikroskoper kan opdeles i transmissionselektronmikroskoper, scanningselektronmikroskoper, refleksionselektronmikroskoper og emissionselektronmikroskoper i henhold til deres strukturer og anvendelser. Transmissionselektronmikroskoper bruges ofte til at observere de fine materialestrukturer, som ikke kan opløses med almindelige mikroskoper; scanningselektronmikroskoper bruges hovedsageligt til at observere morfologien af faste overflader, og kan også kombineres med røntgendiffraktometre eller elektronenergispektrometre for at danne elektroniske Mikrosfærerne dannes ved spredning af elektronstrålen af prøvens atomer. Den tyndere eller lavere tæthedsdel af prøven har mindre elektronstrålespredning, så flere elektroner passerer gennem den objektive membran og deltager i billeddannelsen og fremstår lysere på billedet. Omvendt ser tykkere eller tættere dele af prøven mørkere ud på billedet. Hvis prøven er for tyk eller for tæt, vil kontrasten i billedet forringes, eller endda blive beskadiget eller ødelagt ved at absorbere elektronstrålens energi.
Toppen af transmissionselektronmikroskopets linseløb er en elektronkanon. Elektronerne udsendes af den varme wolframkatode, og elektronstrålerne fokuseres af den første og anden kondensator. Efter at have passeret gennem prøven afbildes elektronstrålen på det mellemliggende spejl af objektivlinsen og forstørres derefter trin for trin gennem det mellemliggende spejl og projektionsspejlet og derefter afbildet på den fluorescerende skærm eller den fotokohærente plade.
Forstørrelsen af det mellemliggende spejl kan løbende ændres fra titusinder til hundredtusindvis af gange hovedsageligt gennem justering af excitationsstrømmen; ved at ændre brændvidden af det mellemliggende spejl, kan elektronmikroskopiske billeder og elektrondiffraktionsbilleder opnås på de små dele af den samme prøve. For at studere tykkere metalskiveprøver udviklede det franske Dulos Electron Optics Laboratory et ultrahøjspændingselektronmikroskop med en accelererende spænding på 3500 kV.
Scanningselektronmikroskopets elektronstråle passerer ikke gennem prøven, men scanner og exciterer kun sekundære elektroner på prøvens overflade. Scintillationskrystallen placeret ved siden af prøven modtager disse sekundære elektroner, forstærker og modulerer billedrørets elektronstråleintensitet og ændrer derved lysstyrken på billedrørets skærm. Afbøjningsspolen af billedrøret holder synkron scanning med elektronstrålen på overfladen af prøven, så billedrørets fluorescerende skærm viser det topografiske billede af prøveoverfladen, hvilket svarer til arbejdsprincippet for et industrielt tv .
Opløsningen af et scanningselektronmikroskop bestemmes hovedsageligt af diameteren af elektronstrålen på prøveoverfladen. Forstørrelsen er forholdet mellem scanningsamplituden på billedrøret og scanningsamplituden på prøven, som kontinuerligt kan ændres fra titusinder til hundredtusindvis af gange. Scanning elektronmikroskopi kræver ikke meget tynde prøver; billedet har en stærk tredimensionel effekt; den kan bruge information såsom sekundære elektroner, absorberede elektroner og røntgenstråler genereret af interaktionen mellem elektronstråler og stoffer til at analysere sammensætningen af stoffer.
Elektronkanonen og kondensatorlinsen i scanningselektronmikroskopet er nogenlunde de samme som transmissionselektronmikroskopets, men for at gøre elektronstrålen tyndere tilføjes en objektivlinse og en astigmatisator under kondensatorlinsen, og to sæt af gensidigt vinkelrette scanningsstråler er installeret inde i objektivlinsen. spole. Prøvekammeret under objektivlinsen er udstyret med et prøvetrin, der kan bevæge sig, rotere og vippe.
