Ηλεκτρονικό μικροσκόπιοΟπτικό μικροσκόπιοΑπεικόνιση ΑρχέςΟμοιότητες και διαφορές
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιεί δέσμη ηλεκτρονίων και φακό ηλεκτρονίων αντί για δέσμη φωτός και οπτικό φακό σύμφωνα με την αρχή της οπτικής ηλεκτρονίων, έτσι ώστε η λεπτή δομή του υλικού να απεικονίζεται υπό πολύ υψηλή μεγέθυνση.
Η ανάλυση ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου εκφράζεται ως το μικρό διάστημα μεταξύ δύο γειτονικών σημείων που μπορεί να ξεχωρίσει. Στα 1970, η ανάλυση ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης ήταν περίπου 0,3 νανόμετρα (η ανάλυση του ανθρώπινου ματιού είναι περίπου 0,1 χιλιοστά). Σήμερα, η μεγάλη μεγέθυνση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου είναι πάνω από 3 εκατομμύρια φορές, ενώ η μεγάλη μεγέθυνση του οπτικού μικροσκοπίου είναι περίπου 2,000 φορές, έτσι ώστε το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο να μπορεί απευθείας να παρατηρήσει τα άτομα ορισμένων βαρέων μετάλλων και κρυστάλλων τις ατομικές κουκκίδες στη διάταξη της τακτοποιημένης διάταξης.
Αν και η ανάλυση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ήταν πολύ καλύτερη από το οπτικό μικροσκόπιο, αλλά το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο πρέπει να λειτουργεί σε συνθήκες κενού, επομένως είναι δύσκολο να παρατηρηθούν οι ζωντανοί οργανισμοί και η ακτινοβολία της δέσμης ηλεκτρονίων θα κάνει τα βιολογικά δείγματα βλάβη από ακτινοβολία. Άλλα προβλήματα, όπως η φωτεινότητα του όπλου ηλεκτρονίων και η βελτίωση της ποιότητας του ηλεκτρονιακού φακού, πρέπει επίσης να συνεχίσουν να μελετούν.
Η ισχύς διαχωρισμού είναι ένας σημαντικός δείκτης ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, ο οποίος σχετίζεται με την κωνική γωνία πρόσπτωσης και το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων που διέρχεται από το δείγμα. Το μήκος κύματος του ορατού φωτός είναι περίπου {{0}} nm και το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων σχετίζεται με την τάση επιτάχυνσης. Όταν η τάση επιτάχυνσης είναι 50 έως 100 kV, το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων είναι περίπου 0,0053 έως 0,0037 nm. Επειδή το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος του ορατού φωτός, έτσι ακόμα κι αν η γωνία κώνου της δέσμης ηλεκτρονίων είναι μόνο 1 τοις εκατό του οπτικού μικροσκοπίου, η ισχύς ανάλυσης του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου εξακολουθεί να είναι πολύ ανώτερη από την οπτικό μικροσκόπιο.
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο αποτελείται από τρία μέρη: σωλήνα καθρέφτη, σύστημα κενού και θάλαμο τροφοδοσίας. Η κάννη έχει κυρίως πιστόλι ηλεκτρονίων, φακό ηλεκτρονίων, θήκη δείγματος, οθόνη φθορισμού και μηχανισμό κάμερας και άλλα εξαρτήματα, αυτά τα εξαρτήματα συνήθως συναρμολογούνται από πάνω προς τα κάτω σε μια στήλη. Το σύστημα κενού αποτελείται από μηχανική αντλία κενού, αντλία διάχυσης και βαλβίδες κενού κ.λπ., και μέσω του αγωγού άντλησης που συνδέεται με την κάννη του καθρέφτη. Ο πίνακας τροφοδοσίας αποτελείται από μια γεννήτρια υψηλής τάσης, τον σταθεροποιητή ρεύματος διέγερσης και μια ποικιλία ρυθμιστικών μονάδων ελέγχου.
Ο ηλεκτρονικός φακός είναι ένα σημαντικό μέρος του βαρελιού του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, είναι συμμετρικός με τον άξονα του κυλίνδρου του διαστημικού ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου, έτσι ώστε το ηλεκτρόνιο να ακολουθεί τον άξονα του σχηματισμού της εστίασης του ρόλου του γυάλινου κυρτού φακού για να γίνει ο ρόλος της εστίασης της δέσμης φωτός είναι παρόμοιος με τον ρόλο του φακού, γι 'αυτό ονομάζεται φακός ηλεκτρονίων. Τα περισσότερα σύγχρονα ηλεκτρονικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικούς φακούς, οι οποίοι εστιάζουν τα ηλεκτρόνια μέσω ενός ισχυρού μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από ένα πολύ σταθερό ρεύμα διέγερσης συνεχούς ρεύματος μέσω ενός πηνίου με πέλμα.
Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να χωριστούν σε ηλεκτρονικά μικροσκόπια μετάδοσης, ηλεκτρονικά μικροσκόπια σάρωσης, ηλεκτρονικά μικροσκόπια ανάκλασης και ηλεκτρονικά μικροσκόπια εκπομπής ανάλογα με τη δομή και τη χρήση τους. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης χρησιμοποιείται συχνά για να παρατηρήσει εκείνους που με τα συνηθισμένα μικροσκόπια δεν μπορούν να διακρίνουν τη λεπτή δομή του υλικού. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιείται κυρίως για την παρατήρηση της μορφολογίας της στερεάς επιφάνειας, αλλά και με το περιθλασίμετρο ακτίνων Χ ή το φασματόμετρο ηλεκτρονίων που συνδυάζονται για να αποτελέσουν τον ηλεκτρονικό μικροανιχνευτή, που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της σύνθεσης του υλικού. Το εκπεμπόμενο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο χρησιμοποιείται για τη μελέτη της επιφάνειας της αυτοεκπομπής ηλεκτρονίων.
