กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนคืออะไร?

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นกล้องจุลทรรศน์ชนิดหนึ่งที่ใช้อิเล็กตรอนมากกว่าโฟตอน mdash;ในฐานะที่เป็นกล้องจุลทรรศน์แสงทั่วไปทำ mdash;สำหรับการถ่ายภาพเนื่องจากอิเล็กตรอนมีความยาวคลื่นที่เล็กกว่าโฟตอนจึงให้กำลังขยายมากขึ้นอิเล็กตรอนเป็น“ ดาวเทียม” ขนาดเล็กที่โคจรรอบนิวเคลียสอะตอมและมีประจุไฟฟ้า - อนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนในฟิสิกส์พวกเขามักจะจำลองเป็นจุดแต่คลื่นแสงนั้นมีขนาดใหญ่กว่ามากโดยมีความยาวคลื่นประมาณ 500 นาโนเมตรสำหรับสีเขียว

กล้องจุลทรรศน์ออปติคัลที่ดีที่สุดมีการขยายตัวอย่างประมาณ 2,000 เท่าของตัวอย่างในขณะที่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนบางตัวสามารถขยายตัวอย่างได้ 50 ล้านครั้งในทางตรงกันข้าม 2 ล้านเท่าเป็นเรื่องปกติมากขึ้นสิ่งนี้ใช้งานได้ถึงขีด จำกัด ความละเอียดประมาณ 0.1 นาโนเมตรช่วยให้การสังเกตของอะตอมแต่ละตัวบนพื้นผิวกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 2474 เมื่อต้นแบบการทำงานครั้งแรกถูกสร้างขึ้นโดย Ernst Ruska และ Max Knollในที่สุดรุสก้าก็ได้รับรางวัลโนเบลในฟิสิกส์ (1986) สำหรับความสำเร็จของเขา

มีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสี่ประเภทสองชนิดแรกที่พบมากที่สุด: กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งสัญญาณ (TEM), กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM), กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสะท้อน (REM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านการสแกน (STEM)

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่านเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตามที่คิดค้นขึ้นมาด้วยการใช้ตัวอย่างที่กึ่งโปร่งใสไปยังอิเล็กตรอนลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกยิงโดยตรงผ่านตัวอย่างตัวรับสัญญาณในอีกด้านหนึ่งวัดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในแต่ละจุดและรวบรวมเป็นภาพสีเทานี่คือภาพของตัวอย่าง

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนมีความละเอียดค่อนข้างน้อยกว่า TEM แต่ยังคงเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเช่นชื่อของมันหมายถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกนสแกนลำแสงอิเล็กตรอนข้ามตัวอย่างแทนที่จะวิเคราะห์ลำแสงดั้งเดิมสำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการแต่งหน้าของตัวอย่างเซ็นเซอร์จะรับอิเล็กตรอนรองที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของตัวอย่างผ่านการกระตุ้นจากลำแสงหลักสิ่งนี้เสียสละความละเอียดบางอย่างสำหรับภาพ 3 มิติของตัวอย่างนี่เป็นมากกว่าการแลกเปลี่ยนและ SEMs เป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่สแกนส่วนใหญ่มีราคาแพงมากในการซื้อและบำรุงรักษาพวกเขาต้องการแหล่งไฟฟ้าแรงดันสูงที่มั่นคงปั๊มสูญญากาศและขดลวดระบายความร้อนตัวอย่างจะต้องเตรียมโดยปกติโดยการเคลือบด้วยวัสดุนำไฟฟ้าบาง ๆ เช่นทอง