Korte introductie van transmissie-elektronenmicroscoop
korte introductie
Het beeldprincipe van de elektronenmicroscoop en de optische microscoop is in principe hetzelfde, maar het verschil is dat de eerste een elektronenbundel als lichtbron en een elektromagnetisch veld als lens gebruikt. Omdat de penetratie van de elektronenbundel erg zwak is, moet het monster dat voor de elektronenmicroscoop wordt gebruikt bovendien in ultradunne secties worden gemaakt met een dikte van ongeveer 50 nm. Dit soort plakjes moet worden gemaakt met een ultramicrotoom. De vergroting van een elektronenmicroscoop kan oplopen tot bijna een miljoen keer en bestaat uit vijf delen: verlichtingssysteem, beeldvormingssysteem, vacuümsysteem, opnamesysteem en voedingssysteem. Indien onderverdeeld, zijn de belangrijkste onderdelen elektronische lenzen en beeldopnamesystemen, die zijn samengesteld uit een elektronenkanon, condensor, monsterkamer, objectieflens, diffractiespiegel, tussenspiegel, projectiespiegel, fluorescentiescherm en camera die in vacuüm is geplaatst.
Een elektronenmicroscoop is een microscoop die elektronen gebruikt om de binnenkant of het oppervlak van een object te laten zien. De golflengte van snelle elektronen is korter dan die van zichtbaar licht (dualiteit van golven en deeltjes), en de resolutie van de microscoop wordt beperkt door de gebruikte golflengte, dus de theoretische resolutie van een elektronenmicroscoop (ongeveer 0.1 nm ) is veel hoger dan die van een optische microscoop (ongeveer 200 nm).
Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM), ook wel transmissie-elektronenmicroscoop [1] genoemd, projecteert de versnelde en geconcentreerde elektronenbundel op een zeer dun monster, en de elektronen botsen met de atomen in het monster om van richting te veranderen, waardoor solide hoekverstrooiing ontstaat. De verstrooiingshoek houdt verband met de dichtheid en dikte van het monster, zodat er afbeeldingen met verschillende helderheid kunnen worden gevormd, en de afbeeldingen na versterking en focussering worden weergegeven op beeldapparatuur (zoals fluorescerende schermen, films en lichtgevoelige koppelingscomponenten).
Omdat de de Broglie-golflengte van elektronen erg kort is, is de resolutie van de transmissie-elektronenmicroscoop veel hoger dan die van een optische microscoop, die {{0}}.1 ~ 0,2 nm kan bereiken en de vergroting tienduizenden is ~ miljoenen keren. Daarom kan de transmissie-elektronenmicroscoop worden gebruikt om de fijne structuur van het monster waar te nemen, zelfs de structuur van slechts één kolom atomen, die tienduizenden keren kleiner is dan de kleinste structuur die door de optische microscoop kan worden waargenomen. TEM is een belangrijke analytische methode op veel wetenschappelijke gebieden die verband houden met natuurkunde en biologie, zoals kankeronderzoek, virologie, materiaalkunde, nanotechnologie, halfgeleideronderzoek enzovoort.
Wanneer de vergroting laag is, wordt het contrast van TEM-beeldvorming voornamelijk veroorzaakt door de verschillende absorptie van elektronen veroorzaakt door verschillende diktes en samenstellingen van materialen. Wanneer de vergroting echter hoog is, zal de complexe fluctuatie een verschillende helderheid van het beeld veroorzaken, dus professionele kennis is nodig om het verkregen beeld te analyseren. Door gebruik te maken van verschillende TEM-modi kunnen de monsters in beeld worden gebracht op basis van de chemische eigenschappen, kristaloriëntatie, elektronische structuur, elektronenfaseverschuiving veroorzaakt door de monsters en de gebruikelijke absorptie van elektronen.
