Αρχή λειτουργίας και εφαρμογή της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης
Το Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Μετάδοσης (TEM) μπορεί να παρατηρήσει λεπτές δομές μικρότερες από {{0}},2um που δεν μπορούν να φανούν καθαρά κάτω από ένα οπτικό μικροσκόπιο. Αυτές οι δομές ονομάζονται υπομικροσκοπικές δομές ή υπερδομές. Για να δείτε αυτές τις δομές καθαρά, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια πηγή φωτός μικρότερου μήκους κύματος για να βελτιώσετε την ανάλυση του μικροσκοπίου. Το 1932, ο Ruska εφηύρε ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης χρησιμοποιώντας μια δέσμη ηλεκτρονίων ως πηγή φωτός. Το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων είναι πολύ μικρότερο από το ορατό και το υπεριώδες φως και το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων είναι αντιστρόφως ανάλογο με την τετραγωνική ρίζα της τάσης της εκπεμπόμενης δέσμης ηλεκτρονίων, που σημαίνει ότι όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος. Προς το παρόν, η ανάλυση του TEM μπορεί να φτάσει τα 0,2 nm.
Η αρχή λειτουργίας ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης είναι ότι μια δέσμη ηλεκτρονίων που εκπέμπεται από ένα πιστόλι ηλεκτρονίων διέρχεται μέσω ενός συμπυκνωτή κατά μήκος του οπτικού άξονα του σώματος του καθρέφτη σε ένα κανάλι κενού και συγκλίνει σε μια απότομη, φωτεινή και ομοιόμορφη δέσμη φωτός μέσω του συμπυκνωτή, ο οποίος ακτινοβολείται στο δείγμα εντός του θαλάμου δείγματος· Η δέσμη ηλεκτρονίων που διέρχεται από το δείγμα μεταφέρει τις εσωτερικές δομικές πληροφορίες του δείγματος. Η ποσότητα των ηλεκτρονίων που διέρχονται από το πυκνό τμήμα του δείγματος είναι μικρότερη, ενώ η ποσότητα των ηλεκτρονίων που διέρχονται από το αραιό τμήμα είναι μεγαλύτερη. Μετά την εστίαση και την κύρια μεγέθυνση μέσω του αντικειμενικού φακού, η δέσμη ηλεκτρονίων εισέρχεται στον κάτω ενδιάμεσο φακό και στον πρώτο και δεύτερο καθρέφτη προβολής για ολοκληρωμένη μεγέθυνση. Τέλος, η μεγεθυμένη εικόνα ηλεκτρονίων προβάλλεται στη φθορίζουσα οθόνη στο δωμάτιο παρατήρησης. Μια φθορίζουσα οθόνη μετατρέπει τις ηλεκτρονικές εικόνες σε εικόνες ορατού φωτός για να τις παρατηρήσουν οι χρήστες. Αυτή η ενότητα θα εισαγάγει τις κύριες δομές και αρχές κάθε συστήματος ξεχωριστά.
Οι χρήσεις της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη και τη βιολογία των υλικών. Λόγω της εύκολης σκέδασης ή απορρόφησης ηλεκτρονίων από αντικείμενα, η δύναμη διείσδυσης είναι χαμηλή και η πυκνότητα, το πάχος και άλλοι παράγοντες του δείγματος μπορούν να επηρεάσουν την τελική ποιότητα απεικόνισης. Επομένως, πρέπει να προετοιμαστούν λεπτότερες εξαιρετικά λεπτές φέτες, συνήθως 50-100nm. Έτσι, κατά την παρατήρηση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης, το δείγμα πρέπει να υποβληθεί σε πολύ λεπτή επεξεργασία. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν: μέθοδο εξαιρετικά λεπτής τομής, μέθοδο κατεψυγμένης εξαιρετικά λεπτής τομής, μέθοδο παγωμένης χάραξης, μέθοδο κατεψυγμένης θραύσης κ.λπ. Για υγρά δείγματα, συνήθως παρατηρείται αναρτώντας ένα προεπεξεργασμένο χάλκινο πλέγμα.
