Vad är transmissionselektronmikroskopi?

Transmission Electron Microscopy (TEM) är en avbildningsteknologi där elektronstrålar passerar genom mycket tunt snittade prover.När elektronerna överförs genom provet och interagerar med dess struktur, löser en bild som är förstorad och fokuserad på ett avbildningsmedium, såsom fotografisk film eller en fluorescerande skärm, eller fångas av en speciell CCD -kamera.Eftersom elektronerna som används i transmissionselektronmikroskopi har en mycket liten våglängd kan TEM: er avbilda med mycket högre upplösningar än konventionella optiska mikroskop som är beroende av ljusbalkar.På grund av deras högre upplösningskraft spelar TEM: er en viktig roll inom områdena virologi, cancerforskning, studier av material och inom mikroelektronikforskning och utveckling.

Den första TEM -prototypen byggdes 1931, och 1933 hade en enhet med en upplösande kraft större än ljus visats med hjälp av bilderna av bomullsfibrer som testprov.Under de närmaste decennierna förfinades avbildningsfunktionerna för transmissionselektronmikroskopi, vilket gjorde tekniken användbar i studien av biologiska prover.Efter introduktionen av det första elektronmikroskopet i Tyskland 1939 försenades ytterligare utvecklingen av andra världskriget, där ett viktigt laboratorium bombades och två forskare dog.Efter kriget infördes det första elektronmikroskopet med 100K förstoring.Dess grundläggande flerstegsdesign kan fortfarande hittas i modern överföringselektronmikroskopi.

När TEM -teknik mognades förfinades en relaterad teknik, skanning av transmissionselektronmikroskopi (STEM), på 1970 -talet.Utvecklingen av fältutsläppspistolen och en förbättrad objektivlins tillät avbildning av atomer med hjälp av stjälkar.Mycket av utvecklingen av STEM -teknik resulterade från framsteg i transmissionselektronmikroskopi.

TEMS innehåller vanligtvis tre linssteg: kondenseringslinsen, objektivlinsen och projektorlinsen.Den primära elektronstrålen bildas av kondenseringslinsen, medan objektivlinsen fokuserar strålen som passerar genom provet.Projiceringslinsen utvidgar strålen och projicerar den på bildanordningen, till exempel en elektronisk skärm eller ark med film.Andra specialiserade linser används för att korrigera strålförvrängningar.Energifiltrering används också för att korrigera kromatisk avvikelse, en form av snedvridning orsakad av oförmågan hos en lins att fokusera alla färger i spektrumet vid samma konvergenspunkt.

Medan olika transmissionselektronmikroskopisystem skiljer sig åt i deras specifika mönster, är dehar flera komponenter och stadier gemensamt.Den första av dessa är ett vakuumsystem som genererar elektronströmmen och innehåller elektrostatiska plattor och linser som operatören kan rikta strålen.Provstadiet innehåller luftlås som tillåter att införa objektet som ska studeras i strömmen.Mekanismer i detta skede tillåter att placera provet för en optimal vy.En elektronpistol används för att pumpa elektronströmmen genom TEM.Slutligen reproducerar en elektronlins, som verkar på samma sätt som en optisk lins, objektplanet.