Σύντομη εισαγωγή του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης
σύντομη εισαγωγή
Η αρχή απεικόνισης του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου και του οπτικού μικροσκοπίου είναι βασικά η ίδια, αλλά η διαφορά είναι ότι το πρώτο χρησιμοποιεί δέσμη ηλεκτρονίων ως πηγή φωτός και ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ως φακό. Επιπλέον, επειδή η διείσδυση της δέσμης ηλεκτρονίων είναι πολύ ασθενής, το δείγμα που χρησιμοποιείται για το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο πρέπει να κατασκευαστεί σε εξαιρετικά λεπτές τομές με πάχος περίπου 50 nm. Αυτό το είδος φέτας πρέπει να γίνει με υπερμικρότομο. Η μεγέθυνση ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μπορεί να είναι σχεδόν ένα εκατομμύριο φορές και αποτελείται από πέντε μέρη: σύστημα φωτισμού, σύστημα απεικόνισης, σύστημα κενού, σύστημα εγγραφής και σύστημα τροφοδοσίας. Εάν υποδιαιρεθούν, τα κύρια μέρη είναι ο ηλεκτρονικός φακός και το σύστημα εγγραφής απεικόνισης, τα οποία αποτελούνται από πιστόλι ηλεκτρονίων, συμπυκνωτή, αίθουσα δειγμάτων, αντικειμενικό φακό, κάτοπτρο περίθλασης, ενδιάμεσο κάτοπτρο, κάτοπτρο προβολής, οθόνη φθορισμού και κάμερα τοποθετημένα σε κενό.
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είναι ένα μικροσκόπιο που χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια για να δείξει το εσωτερικό ή την επιφάνεια ενός αντικειμένου. Το μήκος κύματος των ηλεκτρονίων υψηλής ταχύτητας είναι μικρότερο από αυτό του ορατού φωτός (δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου) και η ανάλυση του μικροσκοπίου περιορίζεται από το μήκος κύματος που χρησιμοποιείται, επομένως η θεωρητική ανάλυση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου (περίπου 0.1 nm ) είναι πολύ υψηλότερο από αυτό του οπτικού μικροσκοπίου (περίπου 200 nm).
Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM), που αναφέρεται ως ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης [1], προβάλλει την επιταχυνόμενη και συγκεντρωμένη δέσμη ηλεκτρονίων σε ένα πολύ λεπτό δείγμα και τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με τα άτομα του δείγματος για να αλλάξουν κατεύθυνση, δημιουργώντας έτσι στερεά γωνιακή σκέδαση. Η γωνία σκέδασης σχετίζεται με την πυκνότητα και το πάχος του δείγματος, επομένως μπορούν να σχηματιστούν εικόνες με διαφορετική φωτεινότητα και οι εικόνες θα εμφανίζονται σε συσκευές απεικόνισης (όπως οθόνες φθορισμού, φιλμ και φωτοευαίσθητα στοιχεία σύζευξης) μετά την ενίσχυση και την εστίαση.
Επειδή το μήκος κύματος των ηλεκτρονίων de Broglie είναι πολύ μικρό, η ανάλυση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του οπτικού μικροσκοπίου, που μπορεί να φτάσει τα {{0}}.1 ~ 0,2 nm και η μεγέθυνση είναι δεκάδες χιλιάδες ~ εκατομμύρια φορές. Επομένως, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση της λεπτής δομής του δείγματος, ακόμη και της δομής μιας μόνο στήλης ατόμων, η οποία είναι δεκάδες χιλιάδες φορές μικρότερη από τη μικρότερη δομή που μπορεί να παρατηρηθεί από το οπτικό μικροσκόπιο. Το TEM είναι μια σημαντική αναλυτική μέθοδος σε πολλά επιστημονικά πεδία που σχετίζονται με τη φυσική και τη βιολογία, όπως η έρευνα για τον καρκίνο, η ιολογία, η επιστήμη των υλικών, η νανοτεχνολογία, η έρευνα για ημιαγωγούς και ούτω καθεξής.
Όταν η μεγέθυνση είναι χαμηλή, η αντίθεση της απεικόνισης TEM προκαλείται κυρίως από τη διαφορετική απορρόφηση ηλεκτρονίων που προκαλείται από διαφορετικό πάχος και σύνθεση υλικών. Ωστόσο, όταν η μεγέθυνση είναι υψηλή, η σύνθετη διακύμανση θα προκαλέσει διαφορετική φωτεινότητα της εικόνας, επομένως απαιτείται επαγγελματική γνώση για την ανάλυση της λαμβανόμενης εικόνας. Χρησιμοποιώντας διαφορετικούς τρόπους TEM, τα δείγματα μπορούν να απεικονιστούν από τα χημικά χαρακτηριστικά, τον προσανατολισμό των κρυστάλλων, την ηλεκτρονική δομή, τη μετατόπιση φάσης ηλεκτρονίων που προκαλείται από τα δείγματα και τη συνήθη απορρόφηση ηλεκτρονίων.
