Was ist ein Elektronenmikroskop?
Ein Elektronenmikroskop ist eine Art von Mikroskop, bei dem Elektronen statt Photonen Mdash verwendet werden.als herkömmliches Lichtmikroskop mdash;Für die Bildgebung.Da Elektronen eine viel kleinere Wellenlänge als Photonen haben, bieten sie eine viel größere Vergrößerung.Elektronen sind die winzigen „Satelliten“, die den Atomkern umkreisen und elektrische Ladung tragen - diese Partikel sind so klein, dass sie in der Physik häufig als Punkte modelliert werden.Doch Lichtwellen sind viel größer, beispielsweise eine Wellenlänge von etwa 500 Nanometern für die Farbe.
Die besten optischen Mikroskope bieten nur etwa 2000x Vergrößerung einer Probe, während einige Elektronenmikroskope eine Probe um 50 Millionen Mal vergrößern können.Im Gegensatz dazu ist 2 Millionen Mal typischer.Dies entspricht einer Auflösungsgrenze von etwa 0,1 Nanometern, was die Beobachtung einzelner Atome auf einer Oberfläche ermöglicht.Das Elektronenmikroskop wurde 1931 erfunden, als der erste funktionierende Prototyp von Ernst Ruska und Max Knoll gebaut wurde.Ruska wurde schließlich für seine Leistung mit dem Nobelpreis für Physik (1986) ausgezeichnet.
Es gibt vier Arten von Elektronenmikroskopen, wobei die ersten beiden am häufigsten sind: das Transmissionselektronenmikroskop (TEM), das Rasterelektronenmikroskop (SEM), das Reflexionselektronenmikroskop (REM) und das Raster -Transmissionselektronenmikroskop (STEM).
Das Transmissionselektronenmikroskop ist das Elektronenmikroskop, wie es ursprünglich erfunden wurde.Unter Verwendung einer Probe, die halbtransparent an Elektronen ist, wird ein Elektronenstrahl direkt durch die Probe abgefeuert.Ein Empfänger auf der anderen Seite misst die Dichte der Elektronen an jedem einzelnen Punkt und kompiliert sie in ein Graustufenbild.Dies ist das Bild der Probe.
Ein Rasterelektronenmikroskop hat eine etwas weniger Auflösung als ein TEM, ist jedoch immer noch die beliebteste Vielfalt an Elektronenmikroskop.Wie der Name schon sagt, scannt ein Rasterelektronenmikroskop einen Elektronenstrahl über die Probe.Anstatt den ursprünglichen Strahl zu analysieren, um Informationen über die Make -up der Probe zu erhalten, nehmen Sensoren sekundäre Elektronen auf, die von der Oberfläche der Probe durch Anregung aus dem Primärstrahl freigesetzt werden.Dies opfert eine Auflösung für ein 3D -Bild der Probe.Dies ist mehr als den Kompromiss wert, und SEMs sind dementsprechend die beliebtesten Elektronenmikroskope.
Die meisten Rasterelektronenmikroskope sind sehr kostspielig zu kaufen und zu warten.Sie benötigen eine stabile Hochspannungsstromquelle, eine Vakuumpumpe und Kühlspulen.Proben müssen vorbereitet werden, normalerweise durch Beschichten mit einer dünnen Schicht leitfähigem Material wie Gold.