Components d'un microscopi electrònic
Font d'electrons: és un càtode que allibera electrons lliures, i un ànode en forma d'anell accelera els electrons. La diferència de tensió entre el càtode i l'ànode ha de ser molt alta, normalment entre diversos milers de volts i tres milions de volts.
Electrons: S'utilitzen per enfocar electrons. Generalment, s'utilitzen lents magnètiques, i de vegades també s'utilitzen lents electrostàtiques. La funció de la lent electrònica és la mateixa que la de la lent òptica al microscopi òptic. El focus de la lent òptica és fix, però el focus de la lent electrònica es pot ajustar, de manera que el microscopi electrònic no té un sistema de lents mòbils com un microscopi òptic.
Dispositiu de buit: el dispositiu de buit s'utilitza per assegurar l'estat de buit dins del microscopi, de manera que els electrons no s'absorbiran ni es desviaran en el seu camí.
Suport de mostres: les mostres es poden col·locar al suport de mostres de manera estable. A més, sovint hi ha dispositius que es poden utilitzar per canviar la mostra (com ara moure, girar, escalfar, refredar, allargar, etc.).
Detector: senyal o senyal secundari utilitzat per recollir electrons. La projecció d'una mostra es pot obtenir directament mitjançant un microscopi electrònic de transmissió (Transmission Electron Microscopy TEM). Els electrons travessen la mostra en aquest microscopi, de manera que la mostra ha de ser molt prima. El pes atòmic dels àtoms que formen la mostra, el voltatge al qual s'acceleren els electrons i la resolució desitjada determinen el gruix de la mostra. El gruix de la mostra pot variar des d'uns pocs nanòmetres fins a uns pocs micròmetres. Com més gran sigui la massa atòmica i com més baix sigui la tensió, més prima ha de ser la mostra.
En canviar el sistema de lents de l'objectiu, es pot ampliar directament la imatge al punt focal de l'objectiu. A partir d'això es poden obtenir imatges de difracció d'electrons. Amb aquesta imatge es pot analitzar l'estructura cristal·lina de la mostra.
A la microscòpia electrònica de transmissió filtrada per energia (EFTEM), les persones mesuren els canvis en la velocitat dels electrons quan passen per una mostra. A partir d'això, es pot inferir la composició química de la mostra, com ara la distribució dels elements químics a la mostra.
Usos dels microscopis electrònics
Els microscopis electrònics es poden dividir en microscopis electrònics de transmissió, microscopis electrònics d'escaneig, microscopis electrònics de reflexió i microscopis electrònics d'emissió segons les seves estructures i usos. Els microscopis electrònics de transmissió s'utilitzen sovint per observar les estructures de materials fins que no es poden resoldre amb microscopis normals; Els microscopis electrònics d'escaneig s'utilitzen principalment per observar la morfologia de superfícies sòlides, i també es poden combinar amb difractòmetres de raigs X o espectròmetres d'energia electrònica per formar Microsondes electròniques per a l'anàlisi de la composició del material; microscòpia electrònica d'emissió per a l'estudi de superfícies d'electrons autoemisores.
El microscopi electrònic de transmissió rep el nom del feix d'electrons que penetra la mostra i després augmenta la imatge amb la lent electrònica. El seu recorregut òptic és similar al d'un microscopi òptic. En aquest tipus de microscopi electrònic, el contrast en el detall de la imatge es crea per la dispersió del feix d'electrons pels àtoms de la mostra. La part més prima o de menor densitat de la mostra té menys dispersió del feix d'electrons, de manera que més electrons passen pel diafragma objectiu i participen en la imatge i apareixen més brillants a la imatge. Per contra, les parts més gruixudes o més denses de la mostra apareixen més fosques a la imatge. Si la mostra és massa gruixuda o massa densa, el contrast de la imatge es deteriorarà, o fins i tot es farà malbé o es destruirà en absorbir l'energia del feix d'electrons.
