Wat is het verschil tussen elektronenmicroscoop en optische microscoop bij het observeren van objecten?
Optische microscopen verschillen sterk van elektronenmicroscopen, met verschillende lichtbronnen, verschillende lenzen, verschillende beeldvormingsprincipes, verschillende resoluties, verschillende scherptediepten en verschillende methoden voor monstervoorbereiding. Optische microscoop, algemeen bekend als lichtmicroscoop, is een microscoop die zichtbaar licht gebruikt als verlichtingslichtbron. Optische microscoop is een optisch instrument dat optische principes gebruikt om kleine objecten te vergroten en af te beelden die niet door het menselijk oog kunnen worden onderscheiden, zodat mensen microstructuurinformatie kunnen extraheren. Het wordt veel gebruikt in de celbiologie. Een optische microscoop bestaat over het algemeen uit een tafel, een condensorverlichtingssysteem, een objectieflens, een oculair en een focusmechanisme. Het podium wordt gebruikt om het te observeren object vast te houden. Het scherpstelmechanisme kan worden aangedreven door de scherpstelknop om het podium ruw of fijn te laten bewegen, zodat het waargenomen object duidelijk in beeld kan worden gebracht. Het door de optische microscoop gevormde beeld is een omgekeerd beeld (ondersteboven, links en rechts verwisseld). Elektronenmicroscopen zijn de geboorteplaats van hoogwaardige technische producten. Ze lijken op de optische microscopen die we gewoonlijk gebruiken, maar ze zijn heel anders dan optische microscopen. Ten eerste gebruiken optische microscopen een lichtbron. De elektronenmicroscoop gebruikt een elektronenbundel en de resultaten die tussen de twee te zien zijn, zijn verschillend en de vergroting is anders. Bij het observeren van een cel kan de lichtmicroscoop bijvoorbeeld alleen de cel en sommige organellen zien, zoals mitochondriën en chloroplasten, maar alleen het bestaan van de cellen kan worden gezien, maar de specifieke structuur van de organellen kan niet worden gezien. Elektronenmicroscopen daarentegen kunnen de fijnere structuren van organellen in meer detail zien, en zelfs macromoleculen zoals eiwitten. Elektronenmicroscopen omvatten transmissie-elektronenmicroscopen, scanning-elektronenmicroscopen, reflectie-elektronenmicroscopen en emissie-elektronenmicroscopen. Onder hen wordt scanning-elektronenmicroscopie op grotere schaal gebruikt. Scanning-elektronenmicroscopie wordt veel gebruikt bij materiaalanalyse en onderzoek, voornamelijk gebruikt bij materiaalbreukanalyse, microgebiedssamenstellingsanalyse, oppervlaktemorfologieanalyse van verschillende coatings, laagdiktemeting en microstructuurmorfologie en nanomateriaalanalyse. Gecombineerd met röntgendiffractometer of elektronenenergiespectrometer, vormt het een elektronenmicrosonde, die wordt gebruikt voor analyse van materiaalsamenstelling, enz. Scanning Electron Microscope, afgekort als SEC, is een nieuw type optisch instrument voor elektronen. Het bestaat uit drie delen: vacuümsysteem, elektronenbundelsysteem en beeldvormingssysteem. Het gebruikt verschillende fysieke signalen die worden opgewekt door een fijn gefocuste elektronenstraal om het oppervlak van het monster te scannen om de beeldvorming te moduleren. De invallende elektronen zorgen ervoor dat secundaire elektronen worden geëxciteerd vanaf het monsteroppervlak. Wat de microscoop waarneemt, zijn de elektronen die vanuit elk punt worden verstrooid, en het scintillatiekristal dat naast het monster is geplaatst, ontvangt deze secundaire elektronen en moduleert de intensiteit van de elektronenbundel van de beeldbuis na versterking om de helderheid op het scherm van de afbeelding te veranderen buis. Het afbuigjuk van de beeldbuis blijft synchroon scannen met de elektronenbundel op het monsteroppervlak, zodat het fosforscherm van de beeldbuis het topografische beeld van het monsteroppervlak weergeeft. Het heeft de kenmerken van eenvoudige monstervoorbereiding, instelbare vergroting, breed bereik, hoge beeldresolutie en grote scherptediepte. Toepassingsprestaties van transmissie-elektronenmicroscoop: 1. Analyse van kristaldefecten. Alle structuren die de normale roosterperiode vernietigen, worden gezamenlijk kristaldefecten genoemd, zoals vacatures, dislocaties, korrelgrenzen en neerslagen. Deze structuren die de periodiciteit van het rooster vernietigen, zullen leiden tot veranderingen in de diffractiecondities van het gebied waar het defect zich bevindt, zodat de diffractieconditie van het gebied waar het defect zich bevindt anders is dan die van het normale gebied, zodat het overeenkomstige verschil in helderheid en duisternis wordt weergegeven op het fosforscherm. 2. Organisatieanalyse. Naast verschillende defecten kunnen verschillende diffractiepatronen worden geproduceerd, waardoor de structuur en oriëntatie van het kristal kan worden geanalyseerd terwijl de microstructuur wordt waargenomen. 3. Waarneming ter plaatse. Met de bijbehorende monstertrap kunnen in situ-experimenten worden uitgevoerd in TEM. Er werden bijvoorbeeld rek-trekmonsters gebruikt om hun vervormings- en breukprocessen te observeren. 4. Hoge resolutie microscopie. Het verbeteren van de resolutie zodat de microstructuur van materie dieper kan worden waargenomen, is altijd het doel geweest dat mensen voortdurend nastreven. Elektronenmicroscopie met hoge resolutie maakt gebruik van de faseverandering van de elektronenbundel, die coherent wordt afgebeeld door meer dan twee elektronenbundels. Op voorwaarde dat de resolutie van de elektronenmicroscoop hoog genoeg is, hoe meer elektronenstralen worden gebruikt, hoe hoger de resolutie van het beeld, zelfs Kan worden gebruikt om de atomaire structuur van dunne monsters in beeld te brengen.
