Co je to elektronový mikroskop?
Elektronový mikroskop je typ mikroskopu, který pro zobrazování používá spíše elektrony než fotony - jako konvenční světelný mikroskop. Protože elektrony mají mnohem menší vlnovou délku než fotony, poskytují mnohem větší zvětšení. Elektrony jsou malé „satelity“, které obíhají atomové jádro a nesou elektrický náboj - tyto částice jsou tak malé, že ve fyzice jsou často modelovány jako body. Přesto jsou světelné vlny mnohem větší, například vlnovou délku asi 500 nanometrů pro zelenou barvu.
Nejlepší optické mikroskopy nabízejí pouze zvětšení vzorku asi 2000x, zatímco některé elektronové mikroskopy mohou vzorek zvětšit o 50 milionůkrát; Naproti tomu je typičtější 2 milionykrát. To funguje na limitu rozlišení asi 0,1 nanometrů, což umožňuje pozorování jednotlivých atomů na povrchu. Elektronový mikroskop byl vynalezen v roce 1931, kdy první pracovní prototyp postavil Ernst Ruska a Max Knoll.Ruska nakonec získala Nobelovu cenu v Physics (1986) za jeho úspěch.
Existují čtyři typy elektronových mikroskopů, první dva jsou nejčastější: přenosový elektronový mikroskop (TEM), skenovací elektronový mikroskop (SEM), reflexní elektronový mikroskop (REM) a skenovací přenosový elektronový mikroskop (STEM).
Přenosový elektronový mikroskop je elektronový mikroskop, jak byl původně vynalezen. Pomocí vzorku, který je poloprůhledný na elektrony, je elektronový paprsek vypálen přímo skrz vzorek. Přijímač na druhé straně měří hustotu elektronů v každém jednotlivém bodě a zkompiluje je do obrazu ve stupni šedi. Toto je obrázek vzorku.
Skenovací elektronový mikroskop má poněkud menší rozlišení než TEM, ale je stále nejoblíbenější rozmanitost elektronového mikroskopu. Jako jeho název napovídá, skenování ELMikroskop ECTRON skenuje elektronový paprsek přes vzorek. Místo analýzy původního paprsku pro informace o make -upu vzorku vyzvednou senzory sekundární elektrony uvolňované z povrchu vzorku excitací z primárního paprsku. To obětuje určité rozlišení pro 3D obrázek vzorku. To je více než stojí za kompromis a SEM jsou proto nejoblíbenějšími elektronovými mikroskopy.
Většina skenovacích elektronových mikroskopů je velmi nákladná na nákup a údržba. Vyžadují stabilní vysokopěťový zdroj elektřiny, vakuové čerpadlo a chladicí cívky. Vzorky musí být připraveny, obvykle jejich potažením tenkou vrstvou vodivého materiálu, jako je zlato.