Tijek razvoja elektronskog mikroskopa
Sastav elektronskog mikroskopa
Izvor elektrona: to je katoda koja oslobađa slobodne elektrone, a prstenasta anoda ubrzava elektrone. Razlika napona između katode i anode mora biti vrlo velika, obično između nekoliko tisuća volti i 3 milijuna volti.
Elektroni: koriste se za fokusiranje elektrona. Općenito se koriste magnetske leće, a ponekad i elektrostatičke leće. Funkcija elektroničke leće ista je kao i optička leća u optičkom mikroskopu. Fokus optičke leće je fiksan, dok se fokus elektronske leće može podešavati, tako da elektronski mikroskop nema sustav pomičnih leća kao optički mikroskop.
Vakuumski uređaj: vakuumski uređaj služi za osiguranje stanja vakuuma u mikroskopu, tako da elektroni neće biti apsorbirani ili skrenuti na svom putu.
Stalak za uzorke: uzorak se može stabilno postaviti na stalak za uzorke. Osim toga, često postoje uređaji koji se mogu koristiti za promjenu uzorka (poput pomicanja, rotacije, grijanja, hlađenja, istezanja itd.).
Detektor: signal ili sekundarni signal koji se koristi za prikupljanje elektrona. Vrsta Projekcija uzorka može se dobiti izravno prijenosnim elektronskim mikroskopom. U ovom mikroskopu elektroni prolaze kroz uzorak, tako da uzorak mora biti vrlo tanak. Debljina uzorka određena je atomskom težinom atoma koji čine uzorak, naponom ubrzavajućih elektrona i željenom rezolucijom. Debljina uzorka može biti u rasponu od nekoliko nanometara do nekoliko mikrona. Što je veća atomska težina i niži napon, uzorak mora biti tanji.
Promjenom sustava leća objektiva, ljudi mogu izravno povećati sliku fokusa objektiva. Iz toga ljudi mogu dobiti slike difrakcije elektrona. Pomoću ove slike može se analizirati kristalna struktura uzorka.
U prijenosnom elektronskom mikroskopu s filtriranjem energije (EFTEM), ljudi mjere promjenu brzine elektrona dok prolaze kroz uzorak. Iz toga možemo zaključiti o kemijskom sastavu uzorka, kao što je raspodjela kemijskih elemenata u uzorku.
Tijek razvoja elektronskog mikroskopa
Godine 1931. Nijemac M. Noel i E. Ruska modificirali su visokonaponski osciloskop s izvorom elektrona s hladnim katodnim izbojem i tri elektronske leće te dobili sliku s povećanjem više od deset puta. Izumljen je transmisijski elektronski mikroskop, čime je potvrđena mogućnost povećanja slike pomoću elektronskog mikroskopa. Godine 1932., nakon poboljšanja ruske, razlučivost elektronskog mikroskopa dosegla je 50 nanometara, što je bilo oko deset puta više od optičkog mikroskopa u to vrijeme, probijajući granicu razlučivosti optičkog mikroskopa, pa su ljudi počeli obratite pozornost na elektronski mikroskop. U 1940-ima, Hill iz Sjedinjenih Država koristio je uređaj za astigmatizam kako bi kompenzirao rotacijsku asimetriju elektronske leće, čime je napravio novi proboj u razlučivosti elektronskog mikroskopa i postupno dosegao modernu razinu. U Kini je 1958. uspješno razvijen transmisijski elektronski mikroskop s razlučivošću od 3 nm, a veliki elektronski mikroskop s razlučivošću od 0,3 nm napravljen je 1979. godine.
