Prednosti elektronskih mikroskopa u odnosu na optičke mikroskope
Elektronski mikroskop je instrument zasnovan na principu elektronske optike, koji koristi elektronske grede i elektronske leće umjesto greda i optičkih leća za slike finih struktura materije pri vrlo velikom uvećanju.
Rezolucija elektronskog mikroskopa predstavljena je malim udaljenostima između susjednih točaka koju može razlikovati. U 197 0 s rezolucija prijenosnih elektronskih mikroskopa bila je oko 0. 3 nanometra (rezolucija ljudskog oka iznosi oko 0,1 milimetra). Danas elektronski mikroskopi imaju povećanje od preko 3 milijuna puta, dok optički mikroskopi imaju povećanje od oko 2000 puta, tako da je moguće izravno promatrati atome određenih teških metala i uredno raspoređene atomske rešetke u kristalima kroz elektronske mikroskope.
Godine 1931. Knorr i Ruska iz Njemačke izmijenili su osciloskop visokog napona s izvorom elektrona hladnog katoda i tri elektronske leće, a slike su povećali više od deset puta, potvrđujući mogućnost elektronske mikroskopije za povećanje. Godine 1932., poboljšanjem Ruske, razlučivost elektronskih mikroskopa dosegla je 50 nanometara, što je u to vrijeme bilo oko deset puta veće od razlučivosti optičkih mikroskopa. Stoga su elektronski mikroskopi počeli primati pažnju od ljudi.
U 194 0 s, Hill u Sjedinjenim Državama koristio je defogger za nadoknadu rotacijske asimetrije elektronskih leća, što je dovelo do novog proboja u razlučivosti elektronskih mikroskopa i postupno je dostiglo moderne razine. U Kini je 1958. uspješno razvijen prijenosni elektronski mikroskop s rezolucijom od 3 nanometra, a 1979 razvijen je veliki elektronski mikroskop s rezolucijom od 0,3 nanometara.
Iako je razlučivost elektronskih mikroskopa daleko premašila optičke mikroskope, teško je promatrati žive organizame zbog potrebe za rad u vakuumskim uvjetima, a zračenje elektronskih zraka također može uzrokovati oštećenje zračenja na biološke uzorke. Ostala pitanja, poput poboljšanja svjetline elektronskog pištolja i kvalitete elektronske leće, također trebaju daljnja istraživanja.
Rezolucija je važan pokazatelj elektronske mikroskopije, koja je povezana s kutom konusa i valnom duljinom snopa elektrona koji prolazi kroz uzorak. Valna duljina vidljive svjetlosti govori o {{0}} nanometrima, dok je valna duljina elektronske zrake povezana s naponom ubrzanja. Kad je napon ubrzanja između 50-100 kV, valna duljina elektronske snopove je približno 0. 0053-0. 0037 nm. Zbog činjenice da je valna duljina snopa elektrona mnogo manja od vidljive svjetlosti, čak i ako je kut konusa elektronske zrake samo 1% optičkog mikroskopa, razlučivost elektronskog mikroskopa još uvijek je daleko veća od optičkog mikroskopa.
Elektronski mikroskop sastoji se od tri dijela: cijevi, vakuum sustava i ormara za napajanje. Glavne komponente bačve leće uključuju elektronski pištolj, elektronsku leću, držač uzorka, fluorescentni zaslon i mehanizam kamere, koji se obično sastavljaju u cilindrično tijelo od vrha do dna; Vakuumski sustav sastoji se od mehaničke vakuumske pumpe, difuzijske pumpe i vakuum ventila, a spojen je na cilindar kroz ispušni cjevovod; Kabinet napajanja sastoji se od visokonaponskog generatora, stabilizatora ekscitacijske struje i različitih regulacijskih i upravljačkih jedinica.
