Hvad er transmissionselektronmikroskopi?

Transmissionselektronmikroskopi (TEM) er en billeddannelsesteknologi, hvor elektronstråler passerer gennem meget tyndt snittede prøver.Når elektronerne overføres gennem prøven og interagerer med dens struktur, løser et billede, der er forstørret og fokuseret på et billeddannelsesmedium, såsom fotografisk film eller en fluorescerende skærm, eller fanget af et specielt CCD -kamera.Fordi de elektroner, der bruges i transmissionselektronmikroskopi, har en meget lille bølgelængde, kan TEM'er forestille sig meget højere opløsninger end konventionelle optiske mikroskoper, der afhænger af lysbjælker.På grund af deres højere opløsningseffekt spiller TEMS en vigtig rolle inden for virologi, kræftforskning, undersøgelse af materialer og inden for mikroelektronikforskning og udvikling.

Den første TEM -prototype blev bygget i 1931, og i 1933 var der vist en enhed med en opløsningseffekt større end lys ved anvendelse af billederne af bomuldsfibre som et testprøve.I løbet af de næste par årtier blev billeddannelsesfunktionerne i transmissionselektronmikroskopi raffineret, hvilket gjorde teknologien nyttig i studiet af biologiske prøver.Efter introduktionen af det første elektronmikroskop i Tyskland i 1939 blev videreudvikling forsinket af 2. verdenskrig, hvor et vigtigt laboratorium blev bombet og to forskere døde.Efter krigen blev det første elektronmikroskop med 100k forstørrelse indført.Dets grundlæggende flertrinsdesign findes stadig i moderne transmissionselektronmikroskopi.

Da TEM -teknologi modnes, blev en relateret teknologi, der scannede transmissionselektronmikroskopi (STEM), forfinet i 1970'erne.Udviklingen af feltemissionspistolen og en forbedret objektiv objektiv muliggjorde billeddannelse af atomer ved hjælp af stængler.Meget af udviklingen af STEM -teknologi skyldtes fremskridt inden for transmissionselektronmikroskopi.

TEMS inkorporerer normalt tre linsefaser: kondenserende linse, objektivlinsen og projektorlinsen.Den primære elektronstråle dannes af den kondenserende linse, mens den objektive linse fokuserer strålen, der passerer gennem prøven.Den projicerende linse udvider strålen og projicerer den på billedbehandlingsenheden, såsom en elektronisk skærm eller filmark.Andre specialiserede linser bruges til at korrigere stråleforvrængninger.Energipiltrering bruges også til at korrigere kromatisk afvigelse, en form for forvrængning forårsaget af manglende evne til en linse til at fokusere alle farver på spektret på det samme konvergenspunkt. Mens forskellige transmissionselektronmikroskopisystemer adskiller sig i deres specifikke designs, er dehar flere komponenter og stadier til fælles.Den første af disse er et vakuumsystem, der genererer elektronstrømmen og inkorporerer elektrostatiske plader og linser, som operatøren kan dirigere bjælken med.Prøvefasen inkluderer luftlomme, der tillader at indsætte det objekt, der skal studeres i strømmen.Mekanismer i denne fase tillader at placere prøven for en optimal visning.En elektronpistol bruges til at pumpe elektronstrømmen gennem TEM.Endelig gengiver en elektronlinse, der virker på lignende måde som en optisk linse, objektplanet.