Qu'est-ce qu'un microscope électronique?
Un microscope électronique est un type de microscope qui utilise des électrons plutôt que des photons mdash;Comme le microscope optique conventionnel le fait mdash;pour l'imagerie.Parce que les électrons ont une longueur d'onde beaucoup plus petite que les photons, ils fournissent un grossissement beaucoup plus important.Les électrons sont les minuscules «satellites» qui orbitent le noyau atomique et portent une charge électrique - ces particules sont si petites que, en physique, elles sont souvent modélisées comme des points.Pourtant, les ondes légères sont beaucoup plus grandes, avec une longueur d'onde d'environ 500 nanomètres pour la couleur verte, par exemple.
Les meilleurs microscopes optiques n'offrent qu'environ 2000x d'agrandissement d'un échantillon, tandis que certains microscopes électroniques peuvent agrandir un échantillon de 50 millions de fois;En revanche, 2 millions de fois est plus typique.Cela correspond à une limite de résolution d'environ 0,1 nanomètres, permettant l'observation d'atomes individuels sur une surface.Le microscope électronique a été inventé en 1931, lorsque le premier prototype de travail a été construit par Ernst Ruska et Max Knoll.Ruska a finalement reçu le prix Nobel de physique (1986) pour sa réussite.
Il existe quatre types de microscopes électroniques, les deux premiers étant les plus courants: le microscope électronique à transmission (TEM), le microscope électronique à balayage (SEM), le microscope électronique de réflexion (REM) et le microscope électronique à transmission à balayage (tige).
Le microscope électronique à transmission est le microscope électronique tel qu'il a été inventé à l'origine.À l'aide d'un échantillon semi-transparent aux électrons, un faisceau d'électrons est tiré directement à travers l'échantillon.Un récepteur de l'autre côté mesure la densité des électrons à chaque point individuel et les compile dans une image en niveaux de gris.C'est l'image de l'échantillon.
Un microscope électronique à balayage a un peu moins de résolution qu'une TEM, mais est toujours la variété la plus populaire de microscope électronique.Comme son nom l'indique, un microscope électronique à balayage scanne un faisceau d'électrons à travers l'échantillon.Au lieu d'analyser le faisceau d'origine pour des informations sur la composition de l'échantillon, les capteurs ramassent les électrons secondaires libérés de la surface de l'échantillon via l'excitation de la poutre primaire.Cela sacrifie une certaine résolution pour une image 3D de l'échantillon.Cela vaut plus que le compromis, et les SEMS sont en conséquence les microscopes électroniques les plus populaires.
La plupart des microscopes électroniques à balayage sont très coûteux à acheter et à entretenir.Ils nécessitent une source d'électricité à haute tension stable, une pompe à vide et des bobines de refroidissement.Les échantillons doivent être préparés, généralement en les enrobant d'une fine couche de matériau conducteur tel que l'or.