Η διαφορά μεταξύ του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης MINI SEM και του οπτικού μικροσκοπίου
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είναι ένα μεγάλο όργανο που χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων ως πηγή φωτισμού και απεικονίζει το δείγμα σε μια φθορίζουσα οθόνη μέσω της μετάδοσης ή της ανάκλασης της ροής ηλεκτρονίων και της ενίσχυσης πολλαπλών επιπέδων του ηλεκτρομαγνητικού φακού. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο αντικαθιστά το ορατό φως με τη ροή ηλεκτρονίων και ο φακός με ένα μαγνητικό πεδίο, επιτρέποντας την αντικατάσταση της κίνησης των ηλεκτρονίων. Χρησιμοποιεί απεικόνιση ακτίνων Χ με πολύ μικρότερα μήκη κύματος από το συνηθισμένο ορατό φως και έχει υψηλή ανάλυση. Ένα οπτικό μικροσκόπιο, από την άλλη πλευρά, είναι ένα οπτικό όργανο που χρησιμοποιεί ορατό φωτισμό για να σχηματίσει μεγεθυμένες εικόνες μικρών αντικειμένων. Συνοπτικά, υπάρχουν πολλές κύριες διαφορές μεταξύ των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων και των οπτικών μικροσκοπίων:
1. Διαφορετικές πηγές φωτισμού. Η πηγή φωτισμού που χρησιμοποιείται στην ηλεκτρονική μικροσκοπία είναι η ροή ηλεκτρονίων που εκπέμπεται από το όπλο ηλεκτρονίων, ενώ η πηγή φωτισμού του καθρέφτη φωτός είναι το ορατό φως (ηλιακό φως ή φως). Λόγω του ότι το μήκος κύματος της ροής ηλεκτρονίων είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος του φωτεινού κύματος, η ενίσχυση και η ανάλυση της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας είναι σημαντικά υψηλότερες από αυτές του κατόπτρου φωτός.
2. Διαφορετικοί φακοί. Ο αντικειμενικός φακός που παίζει μεγεθυντικό ρόλο στην ηλεκτρονική μικροσκοπία είναι ένας ηλεκτρομαγνητικός φακός (ένα κυκλικό ηλεκτρομαγνητικό πηνίο που μπορεί να δημιουργήσει μαγνητικό πεδίο στην περιοχή *), ενώ ο αντικειμενικός φακός ενός ελαφρού φακού είναι ένας οπτικός φακός από εσμυρισμένο γυαλί. Υπάρχουν τρία σετ ηλεκτρομαγνητικών φακών στην ηλεκτρονική μικροσκοπία, τα οποία είναι ισοδύναμα σε λειτουργία με τον συμπυκνωτή, τον αντικειμενικό φακό και τον προσοφθάλμιο φακό στους οπτικούς φακούς.
3. Διαφορετικές αρχές απεικόνισης. Σε ένα ηλεκτρικό κάτοπτρο, η δέσμη ηλεκτρονίων που ενεργεί στο δοκιμασμένο δείγμα ενισχύεται από έναν ηλεκτρομαγνητικό φακό και προβάλλεται σε μια φθορίζουσα οθόνη για απεικόνιση ή εφαρμόζεται σε ένα φωτοευαίσθητο φιλμ για απεικόνιση. Ο μηχανισμός για τη διαφορά στην ένταση των ηλεκτρονίων είναι ότι όταν η δέσμη ηλεκτρονίων ενεργεί στο δείγμα που εξετάζεται, τα προσπίπτοντα ηλεκτρόνια συγκρούονται με τα άτομα του υλικού, με αποτέλεσμα τη σκέδαση. Λόγω των διαφορετικών βαθμών σκέδασης των ηλεκτρονίων σε διαφορετικά μέρη του δείγματος, η ηλεκτρονική εικόνα του δείγματος παρουσιάζεται σε ένταση. Η εικόνα αντικειμένου του δείγματος στον οπτικό καθρέφτη παρουσιάζεται ως διαφορά φωτεινότητας, η οποία προκαλείται από τη διαφορά στο πόσο φως απορροφάται από τις διαφορετικές δομές του δείγματος που δοκιμάστηκε.
4. Οι μέθοδοι παρασκευής των δειγμάτων που χρησιμοποιούνται είναι διαφορετικές. Η διαδικασία προετοιμασίας των δειγμάτων ιστών και κυττάρων που χρησιμοποιούνται για την παρατήρηση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο είναι πολύπλοκη, με υψηλή τεχνική δυσκολία και κόστος. Απαιτούνται ειδικά αντιδραστήρια και επεμβάσεις στα στάδια της δειγματοληψίας, της στερέωσης, της αφυδάτωσης και της ενσωμάτωσης. Μετά την ενσωμάτωση, τα ενσωματωμένα μπλοκ ιστού πρέπει να κοπούν σε εξαιρετικά λεπτές φέτες δείγματος με πάχος 50-100nm χρησιμοποιώντας έναν εξαιρετικά λεπτό τεμαχιστή. Τα δείγματα που παρατηρούνται στο μικροσκόπιο τοποθετούνται γενικά σε μια γυάλινη αντικειμενοφόρο πλάκα, όπως δείγματα συνηθισμένων τομέων ιστού, δείγματα κυτταρικού επιχρίσματος, δείγματα συμπίεσης ιστών και δείγματα κυτταρικής πτώσης.
Η ανάλυση ενός οπτικού μικροσκοπίου σχετίζεται με το μήκος κύματος των κυμάτων φωτός. Για αντικείμενα που είναι κοντά ή μικρότερα από το μήκος κύματος των κυμάτων φωτός, τα οπτικά μικροσκόπια είναι ανίσχυρα. Το μήκος κύματος της κίνησης των ηλεκτρονίων είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό των κυμάτων φωτός και μπορούν να φανούν μικρότερα αντικείμενα. Το οπτικό μικροσκόπιο είναι ένα σύστημα μεγεθυντικής απεικόνισης που αποτελείται από ένα σύνολο οπτικών φακών, ενώ ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο χρησιμοποιεί ροή ηλεκτρονίων αντί για ορατό φως, μαγνητικό πεδίο αντί για φακό, επιτρέποντας την κίνηση των ηλεκτρονίων για να αντικαταστήσει τα φωτόνια, επιτρέποντας την προβολή μικρότερα αντικείμενα από αυτά που βλέπει ένα οπτικό σύστημα.
