Il-prinċipju tal-kompożizzjoni u l-applikazzjoni tal-mikroskopju elettroniku
Il-mikroskopju elettroniku jikkonsisti fi tliet partijiet: barmil tal-lenti, sistema tal-vakwu u kabinett tal-provvista tal-enerġija. Il-kanna tal-lenti prinċipalment tinkludi pistoli elettroni, lentijiet elettroni, detenturi ta 'kampjuni, skrins fluworexxenti, u mekkaniżmi tal-kamera. Dawn il-komponenti huma ġeneralment immuntati f'kolonna minn fuq għal isfel; is-sistema tal-vakwu hija magħmula minn pompi tal-vakwu mekkaniċi, pompi tad-diffużjoni, u valvi tal-vakwu. Il-pipeline tal-gass huwa konness mal-kanna tal-lenti; il-kabinett tal-enerġija huwa magħmul minn ġeneratur ta 'vultaġġ għoli, stabilizzatur tal-kurrent ta' eċċitazzjoni u diversi unitajiet ta 'kontroll ta' aġġustament.
Il-lenti tal-elettron hija l-aktar parti importanti tal-kanna tal-lenti tal-mikroskopju elettroniku. Juża kamp elettriku spazjali jew kamp manjetiku simetriku għall-assi tal-kanna tal-lenti biex tgħawweġ il-binarju tal-elettroni mal-assi biex tifforma fokus. Il-funzjoni tiegħu hija simili għal dik ta 'lenti konvessa tal-ħġieġ biex tiffoka r-raġġ, għalhekk tissejjaħ elettron. lenti. Il-biċċa l-kbira tal-mikroskopji elettroniċi moderni jużaw lentijiet elettromanjetiċi, li jiffokaw l-elettroni permezz ta 'kamp manjetiku qawwi ġġenerat minn kurrent ta' eċċitazzjoni DC stabbli ħafna li jgħaddi minn kolja bi żraben tal-arbli.
Il-kanun tal-elettroni huwa komponent li jikkonsisti minn katodu sħun tal-filament tat-tungstenu, grilja u katodu. Jista 'jagħti u jifforma raġġ ta' elettroni b'veloċità uniformi, għalhekk l-istabbiltà tal-vultaġġ ta 'aċċellerazzjoni hija meħtieġa li tkun mhux inqas minn għaxar elf.
Mikroskopji elettroniċi jistgħu jinqasmu f'mikroskopji elettroniċi ta 'trażmissjoni, mikroskopji elettroniċi ta' skannjar, mikroskopji elettroniċi ta 'rifless, u mikroskopji elettroniċi ta' emissjoni skond l-istrutturi u l-użi tagħhom. Mikroskopji elettroniċi ta 'trażmissjoni ħafna drabi jintużaw biex josservaw l-istrutturi tal-materjal fin li ma jistgħux jiġu solvuti minn mikroskopji ordinarji; mikroskopji elettroniċi tal-iskannjar jintużaw prinċipalment biex josservaw il-morfoloġija ta 'uċuħ solidi, u jistgħu wkoll jiġu kkombinati ma' diffrattometers tar-raġġi-X jew spettrometri tal-enerġija tal-elettroni biex jiffurmaw elettroniċi Il-mikrosferi huma ffurmati bit-tifrix tar-raġġ tal-elettroni mill-atomi tal-kampjun. Il-parti irqaq jew ta 'densità aktar baxxa tal-kampjun għandha inqas tifrix tar-raġġ ta' elettroni, sabiex aktar elettroni jgħaddu mid-dijaframma oġġettiva u jipparteċipaw fl-immaġini, u jidhru isbaħ fl-immaġni. Bil-maqlub, partijiet eħxen jew aktar densi tal-kampjun jidhru jiskuraw fl-immaġini. Jekk il-kampjun ikun oħxon wisq jew dens wisq, il-kuntrast tal-immaġni se jiddeterjora, jew saħansitra jiġi mħassra jew meqrud billi jassorbi l-enerġija tar-raġġ tal-elettroni.
Il-parti ta 'fuq tal-kanna tal-lenti tal-mikroskopju elettroniku tat-trażmissjoni hija pistola tal-elettroni. L-elettroni huma emessi mill-katodu sħun tat-tungstenu, u r-raġġi tal-elettroni huma ffukati mill-ewwel u t-tieni kondensaturi. Wara li jgħaddi mill-kampjun, ir-raġġ ta 'l-elettroni jiġi immaġni fuq il-mera intermedja mill-lenti oġġettiva, u mbagħad imkabbar pass pass permezz tal-mera intermedja u l-mera tal-projezzjoni, u mbagħad immaġni fuq l-iskrin fluworexxenti jew il-pjanċa fotokoerenti.
L-ingrandiment tal-mera intermedja jista 'jinbidel kontinwament minn għexieren ta' drabi għal mijiet ta 'eluf ta' drabi prinċipalment permezz tal-aġġustament tal-kurrent ta 'eċitazzjoni; billi tinbidel it-tul fokali tal-mera intermedja, immaġini mikroskopiċi elettroniċi u stampi ta 'diffrazzjoni ta' elettroni jistgħu jinkisbu fuq il-partijiet ċkejkna tal-istess kampjun. Sabiex jiġu studjati kampjuni eħxen ta 'slice tal-metall, il-Laboratorju tal-Ottiċi Elettroniċi Franċiż Dulos żviluppa mikroskopju elettroniku ta' vultaġġ ultra-għoli b'vultaġġ ta 'aċċellerazzjoni ta' 3500 kV.
Ir-raġġ tal-elettroni tal-mikroskopju tal-elettroni tal-iskannjar ma jgħaddix mill-kampjun, iżda biss jiskenja u jħeġġeġ elettroni sekondarji fuq il-wiċċ tal-kampjun. Il-kristall ta 'tpetpet imqiegħed ħdejn il-kampjun jirċievi dawn l-elettroni sekondarji, jamplifika u jimmodula l-intensità tar-raġġ ta' l-elettroni tat-tubu ta 'l-istampa, u b'hekk ibiddel il-luminożità fuq l-iskrin tat-tubu ta' l-istampa. Il-coil tad-deflessjoni tat-tubu ta 'l-istampa jżomm skanjar sinkroniku mar-raġġ ta' l-elettroni fuq il-wiċċ tal-kampjun, sabiex l-iskrin fluworexxenti tat-tubu ta 'l-istampa juri l-immaġni topografika tal-wiċċ tal-kampjun, li hija simili għall-prinċipju tax-xogħol ta' TV industrijali .
Ir-riżoluzzjoni ta 'mikroskopju elettroniku tal-iskannjar hija ddeterminata prinċipalment mid-dijametru tar-raġġ tal-elettroni fuq il-wiċċ tal-kampjun. L-ingrandiment huwa l-proporzjon tal-amplitudni tal-iskannjar fuq it-tubu tal-istampa mal-amplitudni tal-iskannjar fuq il-kampjun, li jista 'jinbidel kontinwament minn għexieren ta' drabi għal mijiet ta 'eluf ta' drabi. Il-mikroskopija elettronika tal-iskannjar ma teħtieġx kampjuni irqaq ħafna; l-immaġni għandha effett tridimensjonali qawwi; jista 'juża informazzjoni bħal elettroni sekondarji, elettroni assorbiti, u raġġi-X iġġenerati mill-interazzjoni ta' raġġi ta 'elettroni u sustanzi biex tanalizza l-kompożizzjoni tas-sustanzi.
Il-kanun tal-elettroni u l-lenti tal-kondensatur tal-mikroskopju tal-elettroni tal-iskannjar huma bejn wieħed u ieħor l-istess bħal dawk tal-mikroskopju tal-elettroni tat-trasmissjoni, iżda sabiex ir-raġġ tal-elettroni jsir irqaq, lenti oġġettiva u astigmatizzatur huma miżjuda taħt il-lenti tal-kondensatur, u żewġ settijiet ta ' travi ta 'skanjar reċiprokament perpendikolari huma installati ġewwa l-lenti oġġettiva. coil. Il-kamra tal-kampjun taħt il-lenti oġġettiva hija mgħammra bi stadju tal-kampjun li jista 'jiċċaqlaq, idur u jmejjel.
Użi ta 'Mikroskopji Elettroniċi
Mikroskopji elettroniċi jistgħu jinqasmu f'mikroskopji elettroniċi ta 'trażmissjoni, mikroskopji elettroniċi ta' skannjar, mikroskopji elettroniċi ta 'rifless, u mikroskopji elettroniċi ta' emissjoni skond l-istrutturi u l-użi tagħhom. Mikroskopji elettroniċi ta 'trażmissjoni ħafna drabi jintużaw biex josservaw l-istrutturi tal-materjal fin li ma jistgħux jiġu solvuti minn mikroskopji ordinarji; mikroskopji elettroniċi tal-iskannjar jintużaw prinċipalment biex josservaw il-morfoloġija ta 'uċuħ solidi, u jistgħu wkoll jiġu kkombinati ma' diffrattometers tar-raġġi X jew spettrometri tal-enerġija tal-elettroni biex jiffurmaw Mikrosondi elettroniċi għall-analiżi tal-kompożizzjoni tal-materjal; mikroskopija elettronika ta 'emissjoni għall-istudju ta' uċuħ ta 'elettroni li jarmu lilhom infushom.
Il-mikroskopju elettroniku tat-trażmissjoni huwa msemmi wara li r-raġġ tal-elettroni jippenetra l-kampjun u mbagħad ikabbar l-immaġni bil-lenti tal-elettroni. It-triq ottika tagħha hija simili għal dik ta 'mikroskopju ottiku. F'dan it-tip ta 'mikroskopju elettroniku, il-kuntrast fid-dettall tal-immaġini jinħoloq bit-tifrix tar-raġġ tal-elettroni mill-atomi tal-kampjun. Il-parti irqaq jew ta 'densità aktar baxxa tal-kampjun għandha inqas tifrix tar-raġġ ta' elettroni, sabiex aktar elettroni jgħaddu mid-dijaframma oġġettiva u jipparteċipaw fl-immaġini, u jidhru isbaħ fl-immaġni. Bil-maqlub, partijiet eħxen jew aktar densi tal-kampjun jidhru jiskuraw fl-immaġini. Jekk il-kampjun ikun oħxon wisq jew dens wisq, il-kuntrast tal-immaġni se jiddeterjora, jew saħansitra jiġi mħassra jew meqrud billi jassorbi l-enerġija tar-raġġ tal-elettroni.
