Wat is een elektronenmicroscoop?
Een elektronenmicroscoop is een type microscoop dat elektronen gebruikt in plaats van fotonen mdash;Als een conventionele lichtmicroscoop doet mdash;voor beeldvorming.Omdat elektronen een veel kleinere golflengte hebben dan fotonen, bieden ze een veel grotere vergroting.Elektronen zijn de kleine "satellieten" die de atoomkern draaien en elektrische lading dragen - deze deeltjes zijn zo klein dat ze in de natuurkunde vaak als punten worden gemodelleerd.Toch zijn lichtgolven veel groter, met een golflengte van ongeveer 500 nanometer voor de kleur groen, bijvoorbeeld.
De beste optische microscopen bieden slechts ongeveer 2000x vergroting van een monster, terwijl sommige elektronenmicroscopen een monster met 50 miljoen keer kunnen vergroten;2 miljoen keer is daarentegen typischer.Dit komt neer op een resolutielimiet van ongeveer 0,1 nanometers, waardoor individuele atomen op een oppervlak kunnen worden geobserveerd.De elektronenmicroscoop werd uitgevonden in 1931, toen het eerste werkende prototype werd gebouwd door Ernst Ruska en Max Knoll.Ruska kreeg uiteindelijk de Nobelprijs voor natuurkunde (1986) voor zijn prestatie.
Er zijn vier soorten elektronenmicroscopen, de eerste twee zijn de meest voorkomende: de transmissie -elektronenmicroscoop (TEM), scanning elektronenmicroscoop (SEM), reflectie -elektronenmicroscoop (REM) en de scanning transmissie -elektronenmicroscoop (stam).
De transmissie -elektronenmicroscoop is de elektronenmicroscoop zoals deze oorspronkelijk werd uitgevonden.Met behulp van een monster dat semi-transparant is voor elektronen, wordt een elektronenstraal direct door het monster afgevuurd.Een ontvanger aan de andere kant meet de dichtheid van elektronen op elk afzonderlijk punt en compileert ze in een grijswaardenbeeld.Dit is het beeld van het monster.
Een scanning -elektronenmicroscoop heeft iets minder resolutie dan een TEM, maar is nog steeds de meest populaire variëteit aan elektronenmicroscoop.Zoals de naam al aangeeft, scant een scanning -elektronenmicroscoop een elektronenstraal over het monster.In plaats van de originele balk te analyseren voor informatie over de samenstelling van het monster, pakken sensoren secundaire elektronen op die uit het oppervlak van het monster worden vrijgegeven via excitatie van de primaire balk.Dit offert enige resolutie op voor een 3D -beeld van het monster.Dit is meer dan de afweging waard, en SEMS zijn dienovereenkomstig de meest populaire elektronenmicroscopen.
De meeste scanning -elektronenmicroscopen zijn zeer duur om te kopen en te onderhouden.Ze vereisen een stabiele hoogspanningsbron, een vacuümpomp en koelspoelen.Monsters moeten worden bereid, meestal door ze te coaten met een dunne laag geleidend materiaal zoals goud.