Introduzzjoni għall-Prinċipji tal-Immaġini tal-Mikroskopija Elettronika tat-Trażmissjoni
L-istruttura tal-mikroskopju elettroniku tat-trażmissjoni tikkonsisti f'żewġ partijiet: il-parti prinċipali hija s-sistema ta 'illuminazzjoni, is-sistema ta' l-immaġini u l-istudju ta 'osservazzjoni; il-parti awżiljarja hija s-sistema tal-vakwu u s-sistema elettrika.
1. Sistema tad-dawl
Is-sistema hija maqsuma f'żewġ partijiet: elettron gun u kondensatur. Kanun tal-elettroni jikkonsisti minn filament (katodu), grid, u anodu. Il-filament tat-tisħin jarmi raġġ ta 'elettroni. Meta tiġi applikata vultaġġ għall-anodu, l-elettroni jiġu aċċellerati. Id-differenza potenzjali bejn l-anodu u l-katodu hija l-vultaġġ totali ta 'aċċellerazzjoni. Elettroni aċċellerati bl-enerġija huma ejected minn toqob fil-pjanċa anodu. L-enerġija tar-raġġ tal-elettroni emess hija relatata mal-vultaġġ li jaċċellera, u l-grilja għandha r-rwol li tikkontrolla l-forma tar-raġġ tal-elettroni. Ir-raġġ ta 'l-elettroni għandu ċertu angolu ta' diverġenza. Wara li taġġusta l-lenti tal-kondensatur, raġġ ta 'elettroni parallel b'angolu ta' diverġenza żgħir jew saħansitra żero jista 'jidher. Id-densità tal-kurrent (kurrent tar-raġġ) tar-raġġ tal-elettroni tista 'tiġi aġġustata billi jiġi aġġustat il-kurrent tal-lenti tal-kondensatur.
Id-daqs taż-żona fuq il-kampjun li jeħtieġ li jiġi mdawwal huwa relatat mal-ingrandiment. Iktar ma jkun għoli l-ingrandiment, iżgħar tkun iż-żona illuminata. Għalhekk, raġġ ta 'elettroni ifjen huwa meħtieġ biex irradja l-kampjun. Id-daqs tal-post tar-raġġ tar-raġġ tal-elettroni emess direttament mill-kanun tal-elettroni huwa akbar u l-koerenza hija wkoll fqira. Sabiex jiġu utilizzati dawn l-elettroni b'mod aktar effettiv u jiksbu raġġi ta 'elettroni ta' illuminazzjoni b'luminożità għolja u koerenza tajba biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta 'mikroskopji elettroniċi ta' trażmissjoni f'ingrandimenti differenti, ir-raġġi ta 'elettroni emessi mill-kanun tal-elettroni jeħtieġ li jkunu aktar konverġenti biex jipprovdu spots tar-raġġ differenti. daqs. , raġġi ta' illuminazzjoni bejn wieħed u ieħor paralleli. Dan il-kompitu normalment jitwettaq minn żewġ lentijiet elettromanjetiċi msejħa kondensaturi. Fil-figura, C1 u C2 jirrappreżentaw l-ewwel kondensatur u t-tieni kondensatur, rispettivament. C1 ġeneralment jibqa 'l-istess, u r-rwol tiegħu huwa li jistabbilixxi l-intersezzjoni tal-kanuni tal-elettroni biex tnaqqas id-daqs tal-immaġni b'aktar minn ordni ta' kobor. Barra minn hekk, apparat ta 'inklinazzjoni tar-raġġ huwa installat fis-sistema ta' illuminazzjoni, li jista 'faċilment tilt ir-raġġ ta' l-elettroni fil-medda ta '2 gradi sa 3 gradi biex idawwal il-kampjun f'angoli ta' inklinazzjoni differenti.
2. Sistema ta 'l-immaġini
Is-sistema tinkludi elementi ottiċi elettroniċi bħal kamra tal-kampjun, lenti oġġettiva, mera intermedja, dijaframma tal-kuntrast, dijaframma tad-diffrazzjoni, lenti tal-projezzjoni, eċċ. Il-kamra tal-kampjun għandha mekkaniżmu biex tiżgura li l-vakwu tal-korp prinċipali ma ssirx ħsara waqt bidliet frekwenti tal-kampjun . Il-kampjun jista 'jiġi mċaqlaq fid-direzzjonijiet X u Y sabiex tinstab il-pożizzjoni li trid tiġi osservata. Ir-raġġ ta 'elettroni parallel miksub mil-lenti konverġenti irradja l-kampjun u jġorr informazzjoni li tirrifletti l-karatteristiċi tal-kampjun wara li jgħaddi mill-kampjun. L-immaġni elettronika hija ffurmata taħt l-azzjoni tal-lenti oġġettiva u d-dijaframma tal-kuntrast, u mbagħad imkabbra mill-mera intermedja u l-lenti tal-projezzjoni. L-immaġni elettronika finali tinkiseb fuq skrin fluworexxenti.
Is-sistema ta 'illuminazzjoni tipprovdi raġġ ta' elettroni li jdawwal koerenti, li jġorr l-informazzjoni strutturali tal-kampjun wara li jgħaddi mill-kampjun u jippropaga f'direzzjonijiet differenti (per eżempju, meta jkun hemm grupp ta 'wiċċ tal-kristall li jissodisfa l-ekwazzjoni ta' Bragg, jistgħu jiġu ġġenerati 2 angoli f' id-direzzjoni li taqsam ir-raġġ diffratted tar-raġġ inċidentali). L-għanijiet se jiġu minn partijiet differenti tal-kampjun bl-istess direzzjoni ta' propagazzjoni. L-elettroni jikkonverġu f'post wieħed fuq il-pjan fokali ta 'wara, u l-elettroni li jivvjaġġaw f'direzzjonijiet differenti jiffurmaw spots differenti kif xieraq. Raġġ dirett ta 'angolu ta' tifrix żero jikkonverġi fil-punt fokali ta 'l-objettiv, u jifforma post ċentrali. B'dan il-mod, mudell ta 'diffrazzjoni huwa ffurmat fuq il-pjan fokali ta' wara tal-objettiv. Fuq il-pjan ta 'l-immaġini ta' l-objettiv, dawn ir-raġġi ta 'elettroni jerġgħu jikkombinaw għal immaġini koerenti. Billi taġġusta l-kurrent tal-lenti tal-lenti intermedja, il-pjan tal-oġġett tal-lenti intermedja u l-pjan fokali ta 'wara tal-lenti oġġettiva huma koinċidenti, li jistgħu jintwerew fuq l-iskrin fluworexxenti. Il-mudell tad-diffrazzjoni miksub hawn fuq jista 'jagħmel il-pjan tal-oġġett tal-lenti intermedja jikkoinċidi mal-pjan tal-immaġni tal-lenti oġġettiva, u b'hekk tinkiseb immaġni mikroskopika. Permezz tal-kooperazzjoni taż-żewġ mirja intermedji, it-tul u l-ingrandiment tal-kamera jistgħu jiġu aġġustati f'firxa akbar.
3. Studio ta' osservazzjoni
L-immaġni elettronika hija riflessa fuq l-iskrin fluworexxenti. Id-dawl fluworexxenti huwa proporzjonali mal-kurrent tar-raġġ tal-elettroni. Uża pjanċa niexfa elettronika minflok skrin fluworexxenti biex tieħu ritratti. Il-kapaċità fotosensittiva tal-pjanċa niexfa hija relatata mal-wavelength tagħha.
4. Sistema tal-vakwu
Is-sistema tal-vakwu tikkonsisti minn pompa mekkanika, pompa tad-diffużjoni taż-żejt, pompa tal-jone, strument tal-kejl tal-vakwu u pipeline tal-vakwu. Il-funzjoni tiegħu hija li tneħħi l-gass fil-kanna tal-lenti, sabiex il-grad tal-vakwu tal-kanna tal-lenti għandu jilħaq mill-inqas 10-5 Torr, u l-aħjar grad tal-vakwu jista 'jilħaq 10-9-10-10 Torr. Jekk il-vakwu huwa baxx, il-ħabtiet bejn l-elettroni u l-molekuli tal-gass jistgħu jikkawżaw it-tifrix u jaffettwaw il-kuntrast. Se tikkawża wkoll jonizzazzjoni ta 'vultaġġ għoli bejn il-grilja tal-elettroni u l-anodu, li tikkawża skarigu inter-elettrodu. Gassijiet residwi jistgħu wkoll jissaddad il-filament u jikkontaminaw il-kampjun.
5. Sistema ta 'kontroll tal-enerġija
L-instabilità tal-vultaġġ li jaċċellera u l-kurrent manjetiku tal-lenti tista 'tikkawża aberrazzjoni kromatika serja u tnaqqas ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopju elettroniku. Għalhekk, l-istabbiltà tal-vultaġġ li jaċċellera u l-kurrent tal-lenti hija kriterju importanti biex titkejjel il-prestazzjoni tal-mikroskopju elettroniku. Iċ-ċirkwit TEM huwa magħmul prinċipalment mill-partijiet li ġejjin: provvista ta 'enerġija DC ta' vultaġġ għoli, provvista ta 'enerġija ta' eċċitazzjoni tal-lenti, provvista ta 'enerġija ta' coil ta 'deflessjoni, provvista ta' enerġija għat-tisħin tal-filament tal-kanun elettron, ċirkwit ta 'kontroll tas-sistema tal-vakwu, provvista tal-enerġija tal-pompa tal-vakwu, apparat tas-sewqan tal-kamera u espożizzjoni awtomatika ċirkwit.
Barra minn hekk, ħafna mikroskopji elettroniċi ta 'prestazzjoni għolja huma mgħammra b'aċċessorji tal-iskannjar, spettroskopija tal-enerġija, spettroskopija tat-telf tal-enerġija tal-elettroni.
