میکروسکوپ الکترونی انتقال (TEM)

میکروسکوپ الکترونی انتقال (TEM)

اصل عملیاتی پایه یک TEM در شکل 3A نشان داده شده است. منبع پرتو الکترونی توسط یک تفنگ الکترونی تولید می شود. از آنجا که حرکات الکترونها میدان مغناطیسی را تولید می کنند، مسیر پرتو آنها را می توان با استفاده از لنزهای الکترومغناطیسی هدایت کرد. TEM دارای لنزان خازن، یک لنز هدف و یک لنز پروژکتور است که پرتو الکترون را هدایت می کند، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است.

در TEM، نمونه ها معمولا با اورانیل استات رنگ می شوند، که تراکم الکترونی بالا را در نمونه تولید می کند و به ایجاد کنتراست تصویر بالاتر کمک می کند.

میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM)

SEM یک تکنیک اصلاح شده است که نمونه های نمونه و پروژه های با وضوح بالا را بر روی یک آشکارساز اسکن می کند. شبیه به TEM، SEM از یک تفنگ الکترون به عنوان یک منبع، یک کندانسور الکترومغناطیسی و لنزهای هدف استفاده می کند تا پرتو را هدایت کند (شکل 3b).

یک کویل اسکن اضافی در SEM به جای یک هدف استفاده می شود. سیم پیچ اسکن پرتو الکترون را در دو بعد در امتداد هواپیما کویل حرکت می دهد.

جسم تصویربرداری با فلزات سنگین مانند طلا، پلاتین یا تنگستن پوشش داده شده است. حضور فلزات سنگین بر روی سطح جسم پشتی، الکترونها را تحت تاثیر قرار می دهد. الکترونهای عقب پراکنده از طریق آشکارسازهای الکترونی جمع آوری می شوند و تصاویر با وضوح بالا با استفاده از نرم افزار ساخته می شوند.

تغییرات میکروسکوپ الکترونی و تاثیر

میکروسکوپ الکترونی در حمایت از عصر جدیدی از اکتشافات علمی، به عنوان دانش ساختارهای سلولی در زندگی گیاه و حیوانات به طور قابل توجهی افزایش یافت.

ارنست روسکا جایزه نوبل 1986 در فیزیک را برای کشف میکروسکوپ الکترونی به دست آورد. تغییرات بیشتر مانند میکروسکوپ تونل زنی اسکن (STM) و میکروسکوپ الکترونی کریوژنیک (Cryo-EM) تکنیک های تصویربرداری را پیشرفت کرده است. توسعه این دومین جایزه نوبل شیمی در سال 2017 را به دست آورد.

دوگانگی موج ذره

در سال 1924، فیزیکدان فرانسوی لوئیس د بوگلی، دوگانگی ذرات موج را تئوری کرد. دوگانگی موج موج نشان می دهد که همه چیز هر دو رفتار ذرات و رفتاری را نشان می دهد.

در سال 1927، دوگانگی ذرات موج به صورت آزمایشی با استفاده از پرتوهای الکترونی به عنوان یک منبع برای پراش تایید شد. هنگامی که یک پرتو الکترونها، که ذرات شارژ شده اند، از طریق یک شکاف هدایت می شوند، یک الگوی پراکندگی بر روی یک صفحه نمایش داده شد. اما پراکندگی پدیده ای است که فقط برای امواج اتفاق می افتد. از طریق این آزمایش، رفتار الکترونهایی دوگانه الکترونها نشان داده شد. بنابراین، اثبات تئوری د بوگلی و به دست آوردن جایزه نوبل فیزیک در سال 1929.

اختراع میکروسکوپ الکترونی

در سال 1933، فیزیکدان آلمانی Ernst Ruska اولین میکروسکوپ الکترونی را ساخت. الکترون ها دارای طول موج بسیار پایین تر از فوتون هستند که ذرات نور هستند. حد پراکندگی ناشی از طول موج نور هنگام استفاده از الکترونها به جای آن، برداشته می شود.

پراش پرتوهای الکترون با لنزهای مغناطیسی جمع آوری می شود، زیرا الکترونها ذرات شارژ می شوند. تصاویر تشکیل شده با میکروسکوپ الکترونی 1000 برابر با رزولوشن از میکروسکوپ های نوری است.

دو نوع عمده میکروسکوپ الکترونی وجود دارد:

 میکروسکوپ الکترونی انتقال (TEM) و میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM).