Werkingsprincipe en toepassing van transmissie-elektronenmicroscoop
Transmissie-elektronenmicroscoop (afgekort TEM) kan microstructuren zien die kleiner zijn dan {{0}}.2um die niet duidelijk te zien zijn onder optische microscopen. Deze structuren worden submicrostructuren of ultrastructuren genoemd. Om deze structuren duidelijk te zien, is het noodzakelijk om een lichtbron met een kortere golflengte te kiezen om de resolutie van de microscoop te verbeteren. In 1932 vond Ruska de transmissie-elektronenmicroscoop uit met elektronenstraal als lichtbron. De golflengte van de elektronenbundel is veel korter dan die van zichtbaar licht en ultraviolet licht, en de golflengte van de elektronenbundel is omgekeerd evenredig met de vierkantswortel van de spanning van de uitgezonden elektronenbundel, dat wil zeggen, hoe hoger de spanning Hoe korter de golflengte. Op dit moment kan de resolutie van TEM 0,2 nm bereiken.
Het werkingsprincipe van de transmissie-elektronenmicroscoop is dat de elektronenstraal die door het elektronenkanon wordt uitgezonden door de condensorlens langs de optische as van het spiegellichaam in het vacuümkanaal gaat en deze convergeert tot een stel scherpe, heldere en uniforme lichtvlekken door de condensorlens, waarbij het monster in de monsterkamer wordt bestraald. Boven; na het passeren van het monster draagt de elektronenstraal structurele informatie in het monster, is de hoeveelheid elektronen die door het dichte deel van het monster gaat klein en is de hoeveelheid elektronen die door het dunne deel gaat meer; na de convergentie-aanpassing en primaire versterking van de objectieflens, voert de elektronenstraal de tussenlens die de onderste trap binnenkomt en de eerste en tweede projectiespiegels uitgebreide vergrotingsbeelden uit, en uiteindelijk wordt het vergrote elektronische beeld geprojecteerd op het fluorescerende scherm in de observatieruimte ; het fluorescerende scherm zet het elektronische beeld om in een zichtbaar lichtbeeld dat gebruikers kunnen observeren. In dit gedeelte worden respectievelijk de belangrijkste structuren en principes van elk systeem geïntroduceerd.
Transmissie-elektronenmicroscopie beeldvormingsprincipes
1. Absorptiebeeld: wanneer elektronen een monster met een hoge massa en dichtheid raken, is de hoofdfasevorming verstrooiing. Waar de massadikte van het monster groot is, is de verstrooiingshoek van elektronen groot en gaan er minder elektronen doorheen, dus de helderheid van het beeld is donkerder. Vroege transmissie-elektronenmicroscopen waren op dit principe gebaseerd.
2. Diffractiebeeld: nadat de elektronenstraal door het monster is afgebogen, komt de amplitudeverdeling van de afgebogen golf op verschillende posities van het monster overeen met de verschillende diffractiemogelijkheden van elk deel van het kristal in het monster. Wanneer een kristaldefect optreedt, verschilt het diffractievermogen van het defecte onderdeel van dat van het volledige gebied, zodat de amplitudeverdeling van de afgebogen golven niet uniform is, wat de verdeling van kristaldefecten weerspiegelt.
3. Fasebeeld: wanneer het monster dunner is dan 100Å, kunnen elektronen door het monster gaan, kan de amplitudeverandering van de golf worden genegeerd en komt de beeldvorming voort uit de faseverandering.
