Elektronski mikroskop Optički mikroskop Načela snimanja Sličnosti i razlike
Elektronski mikroskop je instrument koji koristi elektronski snop i elektronsku leću umjesto svjetlosnog snopa i optičke leće po principu elektronske optike, tako da se fina struktura materijala snima pod vrlo velikim povećanjem.
Razlučivost elektronskog mikroskopa izražava se malim razmakom između dviju susjednih točaka koje može razlučiti. U 1970s razlučivost prijenosnog elektronskog mikroskopa bila je oko 0,3 nanometra (rezolucija ljudskog oka je oko 0,1 milimetar). Danas je veliko povećanje elektronskog mikroskopa više od 3 milijuna puta, dok je veliko povećanje optičkog mikroskopa oko 2,000 puta, tako da elektronski mikroskop može izravno promatrati atome određenih teških metala i kristale atomske točke u rasporedu urednog niza.
Iako je razlučivost elektronskog mikroskopa daleko bolja od optičkog mikroskopa, ali elektronski mikroskop mora raditi u vakuumskim uvjetima, tako da je teško promatrati žive organizme, a zračenje elektronskog snopa učinit će biološke uzorke oštećenje zračenjem. Druge probleme, poput svjetline elektronskog topa i poboljšanja kvalitete elektronske leće, također treba nastaviti proučavati.
Moć razlučivosti važan je pokazatelj elektronskog mikroskopa, koji je povezan s upadnim kutom stošca i valnom duljinom elektronske zrake koja prolazi kroz uzorak. Valna duljina vidljive svjetlosti je oko {{0}} nm, a valna duljina snopa elektrona povezana je s naponom ubrzanja. Kada je ubrzavajući napon od 50 do 100 kV, valna duljina elektronskog snopa je oko 0,0053 do 0,0037 nm. Budući da je valna duljina elektronskog snopa mnogo manja od valne duljine vidljive svjetlosti, pa čak i ako je kut stošca elektronskog snopa samo 1 posto optičkog mikroskopa, moć razlučivanja elektronskog mikroskopa još uvijek je daleko bolja od optički mikroskop.
Elektronski mikroskop sastoji se od tri dijela: zrcalne cijevi, vakuumskog sustava i kućišta za napajanje. Cijev uglavnom ima elektronski top, elektronsku leću, držač uzorka, fluorescentni zaslon i mehanizam kamere i druge komponente, te se komponente obično sklapaju od vrha prema dolje u stupac; vakuumski sustav sastoji se od mehaničke vakuumske pumpe, difuzijske pumpe i vakuumskih ventila itd., a kroz crpni cjevovod spojen na cijev zrcala; Ormar za napajanje sastoji se od visokonaponskog generatora, stabilizatora uzbudne struje i raznih regulacijskih upravljačkih jedinica.
Elektronska leća važan je dio cijevi elektronskog mikroskopa, simetrična je u odnosu na os cijevi svemirskog električnog ili magnetskog polja tako da elektron prati os formiranja fokusiranja uloge staklene konveksne leće. da bi uloga snopa svjetlosti fokusiranja slična ulozi leće, pa se naziva elektronska leća. Većina modernih elektronskih mikroskopa koristi elektromagnetske leće, koje fokusiraju elektrone pomoću jakog magnetskog polja koje stvara vrlo stabilna istosmjerna pobudna struja kroz zavojnicu s polom.
Elektronske mikroskope možemo podijeliti na transmisijske elektronske mikroskope, skenirajuće elektronske mikroskope, refleksijske elektronske mikroskope i emisijske elektronske mikroskope prema svojoj strukturi i upotrebi. Transmisijski elektronski mikroskop često se koristi za promatranje onih s običnim mikroskopima koji ne mogu razlikovati finu strukturu materijala; skenirajući elektronski mikroskop uglavnom se koristi za promatranje morfologije čvrste površine, ali također i s difraktometrom X-zraka ili elektronskim spektrometrom u kombinaciji da čini elektronsku mikrosondu, koja se koristi za analizu sastava materijala; emisijski elektronski mikroskop koristi se za proučavanje površine samoemisije elektrona.
