Was ist Transmissionselektronenmikroskopie?

Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) ist eine Bildgebungstechnologie, bei der Elektronenstrahlen sehr dünn geschnittene Proben durchlaufen.Wenn die Elektronen durch das Probe übertragen werden und mit seiner Struktur interagieren, wird ein Bild auflöst, das sich auf ein Bildgebungsmedium wie fotografischen Film oder einen fluoreszierenden Bildschirm konzentriert oder von einer speziellen CCD -Kamera aufgenommen wird.Da die in der Transmissionselektronenmikroskopie verwendeten Elektronen eine sehr kleine Wellenlänge aufweisen, können sich TEMs bei viel höheren Auflösungen abbilden als herkömmliche optische Mikroskope, die von Lichtstrahlen abhängen.Aufgrund ihrer höheren Auflösungsmacht spielen TEMs eine wichtige Rolle in den Bereichen Virologie, Krebsforschung, Untersuchung von Materialien und in der Mikroelektronikforschung und -entwicklung.

Der erste TEM -Prototyp wurde 1931 gebaut, und 1933 wurde eine Einheit mit einer Auflösungskraft größer als Licht unter Verwendung der Bilder von Baumwollfasern als Testprobe nachgewiesen.In den nächsten Jahrzehnten wurden die Bildgebungsfähigkeiten der Transmissionselektronenmikroskopie verfeinert, was die Technologie bei der Untersuchung biologischer Proben nützlich machte.Nach der Einführung des ersten Elektronenmikroskops in Deutschland im Jahr 1939 wurden die weiteren Entwicklungen durch den Zweiten Weltkrieg verzögert, in dem ein Schlüssellabor bombardiert und zwei Forscher starben.Nach dem Krieg wurde das erste Elektronenmikroskop mit 100K -Vergrößerung eingeführt.Sein grundlegendes mehrstufiges Design findet sich weiterhin in der modernen Transmissionselektronenmikroskopie.

Als TEM -Technologie reifte eine verwandte Technologie, eine Scan -Transmissionselektronenmikroskopie (STEM), wurde in den 1970er Jahren verfeinert.Die Entwicklung der Feldemissionskanone und eine verbesserte objektive Linse ermöglichten die Bildgebung von Atomen mithilfe von Stielen.Ein Großteil der Entwicklung der STEM -Technologie resultierte aus Fortschritten bei der Transmissionselektronenmikroskopie.Der primäre Elektronenstrahl wird durch die Kondenslinse gebildet, während die objektive Linse den Strahl konzentriert, der durch die Probe fließt.Das projizierte Objektiv erweitert den Strahl und projiziert ihn auf das Bildgebungsgerät, z. B. einen elektronischen Bildschirm oder ein Filmblatt.Andere spezialisierte Objektive werden verwendet, um Strahlverzerrungen zu korrigieren.Energiefilterung wird auch verwendet, um die chromatische Aberration zu korrigieren, eine Form der Verzerrung, die durch die Unfähigkeit eines Objektivs verursacht wird, alle Farben des Spektrums am gleichen Konvergenzpunkt zu fokussieren.haben mehrere Komponenten und Stufen gemeinsam.Das erste davon ist ein Vakuumsystem, das den Elektronenstrom erzeugt und elektrostatische Platten und Linsen enthält, mit denen der Bediener den Strahl leiten kann.Die Probestufe umfasst Luftschleusen, die das Einfügen des Objekts in den Stream ermöglichen.Mechanismen in dieser Phase ermöglichen die Positionierung der Probe für eine optimale Ansicht.Eine Elektronenpistole wird verwendet, um den Elektronenstrom durch das TEM zu pumpen.Schließlich reproduziert eine Elektronenlinse, die ähnlich wie eine optische Linse wirkt, die Objektebene.