Arbejdsprincip for elektronmikroskoper (med diagram)

Læs denne artikel for at lære om arbejdsprincippet for elektronmikroskop med diagram!

Arbejdsbegrænsning:

Et elektronmikroskop bruger en 'elektronstråle' til at fremstille objektets billede, og forstørrelse opnås ved 'elektromagnetiske felter'; i modsætning til lys eller optiske mikroskoper, hvor "lysbølger" bruges til at producere billedet, og forstørrelse opnås ved hjælp af et system af "optiske linser".

Det er allerede blevet diskuteret, jo mindre er lysets bølgelængde, desto større er dens opløsningskraft. Bølgelængden af ​​det grønne lys (= 0, 55 μ) er 1, 10.000 gange længere end for elektronstrålen (= 0, 000005μ eller 0, 05 Å; 1μ = 10.000 Å).

Derfor kan et elektronmikroskop til trods for sin mindre numeriske blænde løse objekter så små som 0, 001 μ (= 10 Å) i forhold til 0, 2 μ ved et lysmikroskop. Således er opløsningsmakten af ​​et elektronmikroskop 200 gange større end det for et lysmikroskop. Det giver nyttig forstørrelse op til X 400.000, sammenlignet med X 2000 i et lysmikroskop. Den nyttige forstørrelse er således 200 gange større i et elektronmikroskop end det i et lysmikroskop.

Der er tre typer elektronmikroskop som beskrevet nedenfor:

(1) Transmissionselektronmikroskop (TEM):

I dette mikroskop overføres en elektronstråle fra en elektronpistol gennem et ultra-tyndt afsnit af den mikroskopiske genstand, og billedet forstørres af de elektromagnetiske felter. Det bruges til at observere finere detaljer om interne strukturer af mikroskopiske genstande som bakterier og andre celler.

Prøven, der skal undersøges, fremstilles som en ekstremt tynd tørfilm eller som en ultra-tynd sektion på en lille skærm og indføres i mikroskopet ved et punkt mellem den magnetiske kondensator og det magnetiske mål (figur 4.13).

Pointen er sammenlignelig med scenen i et lysmikroskop. Det forstørrede billede kan ses på en fluorescerende skærm gennem et lufttæt vindue eller optages på en fotografisk plade af et indbygget kamera. Moderne varianter har mulighed for at optage fotografiet med digitalkamera.

(2) Scanning Electron Microscope (SEM):

I et scanningelektronmikroskop udsættes prøven for en smal elektronstråle fra en elektronpistol, der hurtigt bevæger sig over eller scanner prøveens overflade (Figur 4.13). Dette forårsager frigivelse af et brusebad af sekundære elektroner og andre former for stråling fra prøveoverfladen.

Intensiteten af ​​disse sekundære elektroner afhænger af den bestrålede objekts form og kemiske sammensætning. Disse elektroner opsamles af en detektor, der genererer elektroniske signaler. Disse signaler scannes på samme måde som et tv-system til fremstilling af et billede på et katodestrålerør (CRT).

Billedet er optaget ved at fange det fra CRT. Moderne varianter har mulighed for at optage fotografiet med digitalkamera. Dette mikroskop bruges til at observere overfladestrukturen af ​​mikroskopiske objekter.

(3) scanning og transmissionselektronmikroskop (STEM):

Det har både transmissions- og scanningselektronmikroskopfunktioner.

Begrænsninger af elektronmikroskop:

Begrænsningerne af elektronmikroskop er som følger:

(a) Levende prøve kan ikke observeres.

(b) Da elektronstråleens penetrationskraft er meget lav, skal objektet være ultra-tyndt. Til dette tørres prøven og skæres i ultra-tynde sektioner før observation.