Hvad er et elektronmikroskop?
Et elektronmikroskop er en type mikroskop, der bruger elektroner snarere end fotoner mdash;Som et konventionelt lysmikroskop gør mdash;til billeddannelse.Da elektroner har en meget mindre bølgelængde end fotoner, giver de meget større forstørrelse.Elektroner er de små "satellitter", der kredser om atomkernen og bærer elektrisk ladning - disse partikler er så små, at de i fysik ofte er modelleret som punkter.Alligevel er lette bølger meget større med en bølgelængde på omkring 500 nanometer til for eksempel farven grøn.
De bedste optiske mikroskoper tilbyder kun ca. 2000x forstørrelse af en prøve, mens nogle elektronmikroskoper kan forstørre en prøve med 50 millioner gange;I modsætning hertil er 2 millioner gange mere typisk.Dette fungerer til en opløsningsgrænse på ca. 0,1 nanometer, hvilket tillader observation af individuelle atomer på en overflade.Elektronmikroskopet blev opfundet i 1931, da den første fungerende prototype blev bygget af Ernst Ruska og Max Knoll.Ruska blev til sidst tildelt Nobelprisen i fysik (1986) for hans præstation.
Der er fire typer elektronmikroskoper, hvor de to første er det mest almindelige: transmissionselektronmikroskop (TEM), scanning af elektronmikroskop (SEM), reflektionselektronmikroskop (REM) og scanningsoverførselselektronmikroskop (STEM).
Transmissionselektronmikroskopet er elektronmikroskopet, som det oprindeligt blev opfundet.Ved hjælp af en prøve, der er halvtransparent til elektroner, fyres en elektronstråle direkte gennem prøven.En modtager på den anden side måler tætheden af elektroner på hvert individuelt punkt og samler dem til et gråskala -billede.Dette er billedet af prøven.
Et scanningselektronmikroskop har noget mindre opløsning end et TEM, men er stadig det mest populære udvalg af elektronmikroskop.Ligesom navnet antyder, scanner et scanningselektronmikroskop en elektronstråle på tværs af prøven.I stedet for at analysere den originale bjælke for information om sammensætningen af prøven, henter sensorer sekundære elektroner, der er frigivet fra overfladen af prøven via excitation fra den primære bjælke.Dette ofrer en vis opløsning for et 3D -billede af prøven.Dette er mere end værd at udvekslingen, og SEM'er er følgelig de mest populære elektronmikroskoper.
De fleste scanningselektronmikroskoper er meget dyre at købe og vedligeholde.De kræver en stabil højspændings elektricitetskilde, en vakuumpumpe og kølespoler.Prøver skal tilberedes, normalt ved at belægge dem med et tyndt lag af ledende materiale såsom guld.