Cos'è la microscopia elettronica a trasmissione?

La microscopia elettronica a trasmissione (TEM) è una tecnologia di imaging in cui i raggi di elettroni passano attraverso campioni sezionati molto sottili.Mentre gli elettroni vengono trasmessi attraverso il campione e interagiscono con la sua struttura, un'immagine si risolve ingrandita e focalizzata su un mezzo di imaging, come film fotografico o uno schermo fluorescente o catturata da una speciale telecamera CCD.Poiché gli elettroni utilizzati nella microscopia elettronica a trasmissione hanno una lunghezza d'onda molto piccola, i TEM possono immaginare a risoluzioni molto più elevate rispetto ai microscopi ottici convenzionali che dipendono da raggi di luce.A causa del loro potere di risoluzione più elevato, i TEM svolgono un ruolo importante nei settori della virologia, della ricerca sul cancro, dello studio dei materiali e della ricerca e dello sviluppo della microelettronica.

Il primo prototipo TEM fu costruito nel 1931 e, nel 1933, un'unità con una potenza di risoluzione maggiore della luce era stata dimostrata usando le immagini delle fibre di cotone come campione di prova.Nel corso dei successivi decenni, le capacità di imaging della microscopia elettronica a trasmissione sono state perfezionate, rendendo la tecnologia utile nello studio dei campioni biologici.Dopo l'introduzione del primo microscopio elettronico in Germania nel 1939, ulteriori sviluppi furono ritardati dalla seconda guerra mondiale, in cui fu bombardato un laboratorio chiave e due ricercatori.Dopo la guerra, è stato introdotto il primo microscopio elettronico con ingrandimento di 100k.Il suo design fondamentale a più stadi può ancora essere trovato nella moderna microscopia elettronica a trasmissione.

come tecnologia TEM maturata, una tecnologia correlata, la microscopia elettronica a scansione (STEM), è stata perfezionata negli anni '70.Lo sviluppo della pistola di emissione di campo e una lente obiettiva migliorata hanno permesso l'imaging degli atomi usando steli.Gran parte dello sviluppo della tecnologia STEM derivava da progressi nella microscopia elettronica a trasmissione. I tempi di solito incorporano tre fasi di obiettivo: l'obiettivo di condensare, l'obiettivo e l'obiettivo del proiettore.Il raggio di elettroni primario è formato dalla lente condensante, mentre la lente oggettiva focalizza il raggio che passa attraverso il campione.La lente proiettante espande il raggio e lo proietta sul dispositivo di imaging, come uno schermo elettronico o un foglio di film.Altri obiettivi specializzati vengono utilizzati per correggere le distorsioni del raggio.Il filtraggio di energia viene anche utilizzato per correggere l'aberrazione cromatica, una forma di distorsione causata dall'incapacità di una lente di focalizzare tutti i colori dello spettro nello stesso punto di convergenza.

Mentre vari sistemi di microscopia elettronica a trasmissione differiscono nei loro progetti specifici, lorohanno diversi componenti e fasi in comune.Il primo di questi è un sistema a vuoto che genera il flusso di elettroni e incorpora piastre elettrostatiche e lenti con cui l'operatore può dirigere il raggio.La fase del campione include le compagnie aeree che consentono di studiare l'inserimento dell'oggetto nel flusso.I meccanismi in questa fase consentono di posizionare il campione per una vista ottimale.Una pistola elettronica viene utilizzata per pompare il flusso di elettroni attraverso il TEM.Infine, una lente elettronica, che agisce in modo simile a una lente ottica, riproduce il piano dell'oggetto.