Microscopio elettronicoMicroscopio otticoPrincipi di imagingSomiglianze e differenze
Il microscopio elettronico è uno strumento che utilizza un fascio di elettroni e una lente elettronica invece di un fascio di luce e una lente ottica secondo il principio dell'ottica elettronica, in modo che la struttura fine del materiale venga riprodotta con un ingrandimento molto elevato.
La risoluzione di un microscopio elettronico è espressa in termini di piccola distanza che può risolvere tra due punti vicini. Negli anni '70, la risoluzione di un microscopio elettronico a trasmissione era di circa 0,3 nanometri (la risoluzione dell'occhio umano è di circa 0,1 millimetri). Al giorno d'oggi, il grande ingrandimento del microscopio elettronico è di oltre 3 milioni di volte, mentre il grande ingrandimento del microscopio ottico è di circa 2,000 volte, in modo che il microscopio elettronico possa osservare direttamente gli atomi di alcuni metalli pesanti e i cristalli di i punti atomici nella disposizione della matrice ordinata.
Sebbene la risoluzione del microscopio elettronico sia di gran lunga migliore di quella del microscopio ottico, il microscopio elettronico deve funzionare in condizioni di vuoto, quindi è difficile osservare gli organismi viventi e l'irradiazione del fascio di elettroni renderà i campioni biologici danno da irradiazione. Occorre continuare a studiare anche altri problemi, come la luminosità del cannone elettronico e il miglioramento della qualità della lente elettronica.
Il potere risolutivo è un indice importante di un microscopio elettronico, che è correlato all'angolo di incidenza del cono e alla lunghezza d'onda del fascio di elettroni che passa attraverso il campione. La lunghezza d'onda della luce visibile è di circa {{0}} nm e la lunghezza d'onda del fascio di elettroni è correlata alla tensione di accelerazione. Quando la tensione di accelerazione è compresa tra 50 e 100 kV, la lunghezza d'onda del fascio di elettroni è compresa tra circa 0,0053 e 0,0037 nm. Poiché la lunghezza d'onda del fascio di elettroni è molto più piccola della lunghezza d'onda della luce visibile, quindi anche se l'angolo del cono del fascio di elettroni è solo l'1% dell'angolo del microscopio ottico, il potere risolutivo del microscopio elettronico è ancora di gran lunga superiore a quello del microscopio ottico. microscopio ottico.
Il microscopio elettronico è composto da tre parti: tubo specchio, sistema di vuoto e armadio di alimentazione. Il cilindro è principalmente dotato di cannone elettronico, lente elettronica, portacampione, schermo fluorescente, meccanismo della fotocamera e altri componenti, questi componenti sono solitamente assemblati dall'alto verso il basso in una colonna; il sistema del vuoto è costituito da una pompa per vuoto meccanica, una pompa a diffusione e valvole per vuoto, ecc. e attraverso la tubazione di pompaggio collegata al cilindro dello specchio; L'armadio di alimentazione è costituito da un generatore ad alta tensione, dallo stabilizzatore della corrente di eccitazione e da una varietà di unità di controllo regolamentari.
La lente elettronica è una parte importante del cilindro del microscopio elettronico, è simmetrica all'asse del cilindro del campo elettrico o magnetico spaziale in modo che l'elettrone si muova verso l'asse della formazione della messa a fuoco del ruolo della lente convessa di vetro per fare in modo che il ruolo della messa a fuoco del fascio di luce sia simile al ruolo della lente, quindi è chiamata lente elettronica. La maggior parte dei moderni microscopi elettronici utilizza lenti elettromagnetiche, che focalizzano gli elettroni mediante un forte campo magnetico generato da una corrente di eccitazione CC molto stabile attraverso una bobina con una scarpa polare.
I microscopi elettronici possono essere suddivisi in microscopi elettronici a trasmissione, microscopi elettronici a scansione, microscopi elettronici a riflessione e microscopi elettronici a emissione a seconda della loro struttura e utilizzo. Il microscopio elettronico a trasmissione viene spesso utilizzato per osservare chi con i normali microscopi non è in grado di distinguere la struttura fine del materiale; il microscopio elettronico a scansione viene utilizzato principalmente per osservare la morfologia superficiale del solido, ma anche con il diffrattometro a raggi X o lo spettrometro elettronico abbinati a costituire la microsonda elettronica, utilizzata per l'analisi della composizione del materiale; Il microscopio elettronico emissivo viene utilizzato per lo studio della superficie dell'autoemissione di elettroni.
