Elektroninis mikroskopas, mikroskopas, kuris pasiekia ypač didelę skiriamąją gebą, naudojant elektroninį pluoštą, o ne šviesos spindulį, kad būtų apšviestas tiriamasis objektas.
metalurgija: elektronų mikroskopija
Didelis progresas padarytas naudojant smulkiai sufokusuotus energetinių elektronų pluoštus metalams tirti. Elektronų mikroskopas s
Istorija
Pagrindiniai daugelio fizikų XX amžiaus pirmojo ketvirčio tyrimai rodo, kad katodo spinduliai (ty elektronai) gali būti naudojami tam tikru būdu padidinti mikroskopo skiriamąją gebą. 1924 m. Prancūzų fizikas Louisas de Broglie'as atvėrė kelią pasiūlydamas, kad elektronų pluoštai gali būti laikomi bangos judesio forma. De Broglie išvedė jų bangos ilgio formulę, kuri parodė, kad, pavyzdžiui, elektronams, pagreitėjusiems 60 000 voltų (arba 60 kilovoltų [k]), efektyvusis bangos ilgis būtų 0,05 angstromo (Å) -ie, 1/100 000 žalios spalvos. lengvas. Jei tokias bangas būtų galima naudoti mikroskopu, žymiai padidėtų skiriamoji geba. 1926 m. Buvo įrodyta, kad magnetiniai ar elektrostatiniai laukai gali būti elektronų ar kitų įkrautų dalelių lęšiai. Šis atradimas inicijavo elektronų optikos tyrimą, o iki 1931 m. Vokiečių elektros inžinieriai Maxas Knollas ir Ernstas Ruska buvo sugalvoję dviejų lęšių elektroninį mikroskopą, iš kurio gaminami elektronų šaltinio vaizdai. 1933 m. Buvo pastatytas primityvus elektronų mikroskopas, vaizduojantis pavyzdį, o ne elektronų šaltinį. 1935 m. „Knoll“ pagamino nuskaitytą kieto paviršiaus vaizdą. Netrukus buvo pralenkta optinio mikroskopo skiriamoji geba.
Vokiečių fizikas Manfredas, Freiherras (baronas) von Ardenne'as ir britų elektronikos inžinierius Charlesas Oatley padėjo perdavimo elektronų mikroskopijos (kurioje elektronų pluoštas eina per pavyzdį) ir skenuojančios elektronų mikroskopijos (kurioje elektronų pluoštas išstumia iš kito pavyzdžio) pamatus. elektronai, kurie tada analizuojami), kurie ryškiausiai užfiksuoti Ardėno knygoje „Elektronen-Übermikroskopie“ (1940). Tolesnė elektroninių mikroskopų konstravimo pažanga buvo atidėta per Antrąjį pasaulinį karą, tačiau impulsas 1946 m. Buvo išrastas stigmatorius, kuris kompensuoja objektyvo objektyvo astigmatizmą, po kurio gamyba tapo plačiau paplitusi.
Perdavimo elektronų mikroskopas (TEM) gali atvaizduoti iki 1 mikrometro storio bandinius. Aukštos įtampos elektroniniai mikroskopai yra panašūs į TEM, tačiau veikia esant daug aukštesnei įtampai. Nuskaitymo elektronų mikroskopas (SEM), kuriame elektronų pluoštas nuskaitytas ant kieto objekto paviršiaus, naudojamas paviršiaus struktūros detalių vaizdui sukurti. Aplinkos nuskaitymo elektroninis mikroskopas (ESEM), priešingai nei SEM, atmosferoje gali generuoti nuskaitytą pavyzdžio vaizdą. Jis yra pritaikytas tiriant drėgnus egzempliorius, įskaitant kai kuriuos gyvus organizmus.
Dėl metodų derinių atsirado nuskaitymo perdavimo elektroninis mikroskopas (STEM), kuriame derinami TEM ir SEM metodai, ir elektroninis zondo mikroanalyzeris, arba mikroskopo analizatorius, leidžiantis chemiškai analizuoti medžiagų sudėtį naudojant krentantis elektronų pluoštas, kad būtų sužadinti bandinyje esantys cheminiai elementai, būdingi rentgeno spinduliams. Šie rentgeno spinduliai aptinkami ir analizuojami spektrometrais, įmontuotais prie prietaiso. Mikroprobių analizatoriai gali sukurti elektronų nuskaitymo vaizdą, kad struktūrą ir sudėtį būtų galima lengvai koreliuoti.
Kitas elektronų mikroskopo tipas yra lauko emisijos mikroskopas, kuriame stiprus elektrinis laukas naudojamas elektronams traukti iš vielos, pritvirtintos prie katodinių spindulių vamzdelio.
