Ħarsa ġenerali tal-Mikroskopija Elettronika tat-Trażmissjoni
Mikroskopju Elettron tat-Trażmissjoni (TEM fil-qosor) jista 'jara strutturi fini iżgħar minn 0.2um li ma jistgħux jidhru b'mod ċar taħt mikroskopji ottiċi. Dawn l-istrutturi jissejħu submikrostrutturi jew ultrastrutturi. Biex tara dawn l-istrutturi b'mod ċar, huwa meħtieġ li tagħżel sors tad-dawl b'wavelength iqsar biex ittejjeb ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopju.
Introduzzjoni
Il-prinċipju tal-immaġini tal-mikroskopju elettroniku u l-mikroskopju ottiku huwa bażikament l-istess, id-differenza hija li l-ewwel juża raġġ tal-elettroni bħala sors tad-dawl u kamp elettromanjetiku bħala lenti. Barra minn hekk, minħabba li l-qawwa penetranti tar-raġġ ta 'l-elettroni hija dgħajfa ħafna, il-kampjun użat għall-mikroskopju elettroniku għandu jsir f'sezzjoni ultra-rqiqa bi ħxuna ta' madwar 50nm. Din il-porzjon jeħtieġ li ssir b'ultramicrotome. L-ingrandiment tal-mikroskopju elettroniku jista 'jilħaq sa kważi miljun darba. Tikkonsisti f'ħames partijiet: sistema ta 'illuminazzjoni, sistema ta' immaġini, sistema ta 'vakwu, sistema ta' reġistrazzjoni, u sistema ta 'provvista ta' enerġija. Jekk hija suddiviża: il-parti prinċipali hija l-lenti elettronika u s-sistema ta 'reġistrazzjoni ta' l-immaġini. Xkubetti elettroniċi, mirja tal-kondensatur, kmamar tal-kampjuni, lentijiet oġġettivi, mirja ta' diffrazzjoni, mirja intermedji, mirja ta' projezzjoni, skrins fluworexxenti u kameras fil-vakwu.
Mikroskopju elettroniku huwa mikroskopju li juża l-elettroni biex jiżvela l-intern jew il-wiċċ ta 'oġġett. Il-wavelength ta 'elettroni ta' veloċità għolja huwa iqsar minn dak tad-dawl viżibbli (wave-particle duwalità), u r-riżoluzzjoni tal-mikroskopju hija limitata mill-wavelength li juża. Għalhekk, ir-riżoluzzjoni teoretika tal-mikroskopju elettroniku (madwar 0.1 nanometri) hija ħafna ogħla minn dik tal-mikroskopju ottiku. rata (madwar 200 nm).
Mikroskopju elettroniku tat-trażmissjoni (TEM fil-qosor), imsejjaħ mikroskopju elettroniku tat-trażmissjoni [1], huwa li tipproġetta r-raġġ tal-elettroni aċċellerat u kkonċentrat fuq kampjun irqiq ħafna, u l-elettroni jaħbtu mal-atomi fil-kampjun biex jibdlu d-direzzjoni, u b'hekk tipproduċi tifrix ta 'angolu solidu. . Id-daqs tal-angolu tat-tifrix huwa relatat mad-densità u l-ħxuna tal-kampjun, għalhekk jistgħu jiġu ffurmati stampi b'luminożità u dlam differenti, u l-immaġini se jintwerew fuq apparat tal-immaġini (bħal skrins fluworexxenti, films, u komponenti tal-akkoppjar fotosensittivi) wara żum u tiffoka.
Minħabba l-wavelength de Broglie qasir ħafna tal-elettron, ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopju elettroniku tat-trasmissjoni hija ħafna ogħla minn dik tal-mikroskopju ottiku, li jista 'jilħaq 0.1-0.2nm, u l-ingrandiment huwa għexieren ta 'eluf għal miljuni ta' drabi. Għalhekk, l-użu ta 'mikroskopija elettronika ta' trasmissjoni jista 'jintuża biex josserva l-istruttura fina tal-kampjuni, anke l-istruttura ta' kolonna waħda biss ta 'atomi, li hija għexieren ta' eluf ta 'darbiet iżgħar mill-iżgħar struttura li tista' tiġi osservata permezz ta 'mikroskopija ottika. TEM huwa metodu analitiku importanti f'ħafna oqsma xjentifiċi relatati mal-fiżika u l-bijoloġija, bħar-riċerka tal-kanċer, viroloġija, xjenza tal-materjali, kif ukoll nanoteknoloġija, riċerka tas-semikondutturi, eċċ.
F'ingrandimenti baxxi, il-kuntrast fl-immaġini TEM huwa prinċipalment dovut għall-assorbiment differenti tal-elettroni minħabba l-ħxuna u l-kompożizzjoni differenti tal-materjal. Meta l-multiplu ta 'ingrandiment ikun għoli, varjazzjonijiet kumplessi se jikkawżaw differenzi fil-luminożità tal-immaġni, għalhekk huwa meħtieġ għarfien professjonali biex tanalizza l-immaġni miksuba. Bl-użu tal-modi differenti ta 'TEM, huwa possibbli li tixbiha kampjun mill-proprjetajiet kimiċi tagħha, orjentazzjoni kristallografika, struttura elettronika, bidla tal-fażi elettronika mill-kampjun, u ġeneralment bl-assorbiment ta' elettroni.
L-ewwel TEM ġie żviluppat minn Max Knorr u Ernst Ruska fl-1931, dan il-grupp ta 'riċerka żviluppa l-ewwel TEM b'riżoluzzjoni lil hinn mid-dawl viżibbli fl-1933, u l-ewwel TEM kummerċjali fl-1939 suċċess.
TEM Kbir
Mikroskopji elettroniċi ta 'trasmissjoni fuq skala kbira (TEM konvenzjonali) ġeneralment jużaw vultaġġ ta' aċċelerazzjoni tar-raġġ ta 'elettroni 80-300kV. Mudelli differenti jikkorrispondu għal vultaġġi differenti ta 'aċċelerazzjoni tar-raġġ ta' elettroni. Ir-riżoluzzjoni hija relatata mal-vultaġġ tal-aċċelerazzjoni tar-raġġ tal-elettroni, li jista 'jilħaq 0.2-0.1nm. Mudelli high-end jistgħu jiksbu jiddistingwu fil-livell atomiku.
TEM ta 'vultaġġ baxx
Il-vultaġġ tal-aċċelerazzjoni tar-raġġ tal-elettroni (5kV) użat fit-TEM żgħir ta 'vultaġġ baxx (mikroskopju elettroniku ta' vultaġġ baxx, LVEM) huwa ħafna inqas minn dak tat-TEM kbir. Vultaġġ ta 'aċċellerazzjoni aktar baxx se jsaħħaħ is-saħħa ta' l-interazzjoni bejn ir-raġġ ta 'l-elettroni u l-kampjun, u b'hekk itejjeb il-kuntrast u l-kuntrast ta' l-immaġni, speċjalment adattati għal kampjuni bħal polimeri u bijoloġija; fl-istess ħin, il-mikroskopju elettroniku ta 'trasmissjoni ta' vultaġġ baxx se jikkawża inqas ħsara lill-kampjun.
Ir-riżoluzzjoni hija inqas minn dik tal-mikroskopju elettroniku kbir, 1-2nm. Minħabba l-vultaġġ baxx, TEM, SEM u STEM jistgħu jingħaqdu f'apparat wieħed
Krijo-EM
Il-krijo-mikroskopija hija ġeneralment mgħammra b'tagħmir għall-iffriżar tal-kampjuni fuq il-mikroskopju elettroniku ta 'trasmissjoni ordinarja biex tkessaħ il-kampjun għat-temperatura ta' nitroġenu likwidu (77K), li tintuża biex tosserva kampjuni sensittivi għat-temperatura bħal proteini u slices bijoloġiċi. Bl-iffriżar tal-kampjun, il-ħsara lill-kampjun mir-raġġ ta 'l-elettroni tista' titnaqqas, id-deformazzjoni tal-kampjun tista 'titnaqqas, u tista' tinkiseb forma ta 'kampjun aktar realistika.
