Avantatges dels microscopis electrònics davant dels microscopis òptics
El microscopi electrònic és un instrument basat en el principi de l’òptica d’electrons, que utilitza bigues d’electrons i lents d’electrons en lloc de bigues i lents òptiques per imaginar les estructures fines de la matèria a una ampliació molt alta.
La resolució d’un microscopi electrònic està representada per la petita distància entre punts adjacents que pot distingir. En el 197 0 s, la resolució de microscopis electrònics de transmissió era aproximadament 0. 3 Nanòmetres (la resolució de l'ull humà és d'aproximadament 0,1 mil·límetres). Avui en dia, els microscopis electrònics tenen una ampliació de més de 3 milions de vegades, mentre que els microscopis òptics tenen una ampliació d’unes 2000 vegades, de manera que és possible observar directament els àtoms de certs metalls pesants i la gelosia atòmica perfectament disposada en cristalls a través de microscopis electrònics.
El 1931, Knorr i Ruska d’Alemanya van modificar un oscil·loscopi d’alta tensió amb una font d’electrons de descàrrega de càtodes freds i tres lents d’electrons, i van obtenir imatges magnífiques més de deu vegades, confirmant la possibilitat de microscòpia electrònica per a imatges d’ampliació. El 1932, amb la millora de Ruska, la resolució de microscopis electrònics va arribar a 50 nanòmetres, que va ser aproximadament deu vegades la resolució de microscopis òptics en aquell moment. Per tant, els microscopis electrònics van començar a rebre atenció de les persones.
En el 194 0 s, Hill als Estats Units va utilitzar un desfogger per compensar l'asimetria de rotació de les lents d'electrons, cosa que va provocar un nou avenç en la resolució de microscopis electrònics i va assolir gradualment els nivells moderns. A la Xina, es va desenvolupar amb èxit un microscopi electrònic de transmissió amb una resolució de 3 nanòmetres el 1958 i es va desenvolupar un gran microscopi electrònic amb una resolució de 0,3 nanòmetres el 1979.
Tot i que la resolució de microscopis electrònics ha superat amb escreix la dels microscopis òptics, són difícils d’observar organismes vius a causa de la necessitat de treballar en condicions de buit i la irradiació de feixos d’electrons també pot causar danys a la radiació a les mostres biològiques. Altres qüestions, com millorar la brillantor de la pistola d’electrons i la qualitat de la lent d’electrons, també necessiten més investigacions.
La resolució és un indicador important de la microscòpia electrònica, que està relacionada amb l’angle del con incident i la longitud d’ona del feix d’electrons que passa per la mostra. La longitud d’ona de la llum visible és sobre els nanòmetres {{0}}, mentre que la longitud d’ona del feix d’electrons està relacionada amb la tensió d’acceleració. Quan la tensió d'acceleració es troba entre 50-100 kV, la longitud d'ona del feix d'electrons és d'aproximadament 0. 0053-0. 0037 nm. Degut al fet que la longitud d’ona del feix d’electrons és molt menor que la de la llum visible, fins i tot si l’angle del con del feix d’electrons és només l’1% de la d’un microscopi òptic, la resolució del microscopi electrònic encara és molt superior a la d’un microscopi òptic.
Un microscopi electrònic consta de tres parts: un tub, un sistema de buit i un armari. Els components principals del barril de la lent inclouen una pistola d’electrons, una lent d’electrons, un porta -mostra, una pantalla fluorescent i un mecanisme de càmera, que solen muntar -se en un cos cilíndric de dalt a baix; El sistema de buit consisteix en una bomba de buit mecànica, una bomba de difusió i una vàlvula de buit, i està connectat al cilindre mitjançant un pipeline d’escapament; El gabinet de potència consisteix en un generador d’alta tensió, un estabilitzador de corrent d’excitació i diverses unitats reguladores i de control.
