Wat is transmissie -elektronenmicroscopie?

Transmissie -elektronenmicroscopie (TEM) is een beeldvormingstechnologie waarin elektronenstralen door zeer dun gesneden exemplaren passeren.Aangezien de elektronen door het monster worden verzonden en interactie hebben met de structuur, verdwijnt een beeld dat wordt vergroot en gefocust op een beeldvormingsmedium, zoals fotografische film of een fluorescerend scherm, of vastgelegd door een speciale CCD -camera.Omdat de elektronen die worden gebruikt in transmissie -elektronenmicroscopie een zeer kleine golflengte hebben, kunnen TEM's zich afzien van veel hogere resoluties dan conventionele optische microscopen die afhankelijk zijn van lichtstralen.Vanwege hun hogere oplossende kracht spelen TEM's een belangrijke rol op het gebied van virologie, onderzoek naar kanker, de studie van materialen en onderzoek en ontwikkeling van micro -elektronica.

Het eerste TEM -prototype werd gebouwd in 1931, en tegen 1933 was een eenheid met een oplossend vermogen dat groter was dan licht aangetoond met behulp van de beelden van katoenvezels als testmonster.In de komende decennia werden de beeldvormingsmogelijkheden van transmissie -elektronenmicroscopie verfijnd, waardoor de technologie nuttig werd in de studie van biologische monsters.Na de introductie van de eerste elektronenmicroscoop in Duitsland in 1939, werden verdere ontwikkelingen vertraagd door de Tweede Wereldoorlog, waarin een belangrijk laboratorium werd gebombardeerd en twee onderzoekers stierven.Na de oorlog werd de eerste elektronenmicroscoop met 100K vergroting geïntroduceerd.Het fundamentele multi-fase ontwerp is nog steeds te vinden in moderne transmissie-elektronenmicroscopie.

Aangezien TEM -technologie volwassen werd, werd een gerelateerde technologie, scantransmissie -elektronenmicroscopie (STEM), verfijnd in de jaren zeventig.De ontwikkeling van het veldemissiepistool en een verbeterde objectieve lens maakten de beeldvorming van atomen mogelijk met behulp van stengels.Veel van de ontwikkeling van STEM -technologie was het gevolg van vorderingen in transmissie -elektronenmicroscopie.

TEM's bevatten meestal drie lensfasen: de condenserende lens, de objectieve lens en de projectorlens.De primaire elektronenstraal wordt gevormd door de condenserende lens, terwijl de objectieve lens de balk richt die door het monster gaat.De uitstekende lens breidt de balk uit en projecteert deze op het beeldvormingsapparaat, zoals een elektronisch scherm of een film.Andere gespecialiseerde lenzen worden gebruikt om bundelvervormingen te corrigeren.Energiefiltering wordt ook gebruikt om chromatische aberratie te corrigeren, een vorm van vervorming veroorzaakt door het onvermogen van een lens om alle kleuren van het spectrum op hetzelfde convergentiepunt te concentreren.

Hoewel verschillende transmissie -elektronenmicroscopiesystemen verschillen in hun specifieke ontwerpen,hebben verschillende componenten en fasen gemeen.De eerste hiervan is een vacuümsysteem dat de elektronenstroom genereert en elektrostatische platen en lenzen bevat waarmee de operator de balk kan leiden.De exemplaarfase omvat luchtlosten waarmee het object in de stroom kan worden bestudeerd.Mechanismen in deze fase kunnen het monster positioneren voor een optimaal beeld.Een elektronenpistool wordt gebruikt om de elektronenstroom door de TEM te pompen.Ten slotte reproduceert een elektronenlens, die op dezelfde manier werkt als een optische lens, het objectvlak.