Microscopi electrònic Microscopi òptic Principis d'imatge Similituds i diferències
El microscopi electrònic és un instrument que utilitza un feix d'electrons i una lent d'electrons en lloc de feix de llum i lent òptica segons el principi de l'òptica electrònica, de manera que l'estructura fina del material s'imatge amb un augment molt elevat.
La resolució d'un microscopi electrònic s'expressa en termes del petit espai entre dos punts veïns que pot resoldre. En els 1970s, la resolució d'un microscopi electrònic de transmissió era d'uns 0,3 nanòmetres. (la resolució de l'ull humà és d'uns 0,1 mil·límetres). Avui en dia, el gran augment del microscopi electrònic és de més de 3 milions de vegades, mentre que el gran augment del microscopi òptic és d'unes 2,000 vegades, de manera que el microscopi electrònic pot observar directament els àtoms de certs metalls pesants i cristalls de els punts atòmics en la disposició de la matriu ordenada.
Tot i que la resolució del microscopi electrònic ha estat molt millor que el microscopi òptic, però el microscopi electrònic ha de funcionar en condicions de buit, de manera que és difícil observar els organismes vius i la irradiació del feix d'electrons farà que les mostres biològiques danys per irradiació. També cal seguir estudiant altres problemes, com la brillantor del canó d'electrons i la millora de la qualitat de la lent d'electrons.
El poder de resolució és un índex important d'un microscopi electrònic, que està relacionat amb l'angle d'incidència del con i la longitud d'ona del feix d'electrons que travessa la mostra. La longitud d'ona de la llum visible és d'aproximadament {{0}} nm, i la longitud d'ona del feix d'electrons està relacionada amb la tensió d'acceleració. Quan la tensió acceleradora és de 50 a 100 kV, la longitud d'ona del feix d'electrons és d'uns 0,0053 a 0,0037 nm. Com que la longitud d'ona del feix d'electrons és molt més petita que la longitud d'ona de la llum visible, de manera que fins i tot si l'angle del con del feix d'electrons és només l'1 per cent del microscopi òptic, el poder de resolució del microscopi electrònic encara és molt superior al microscopi òptic.
El microscopi electrònic consta de tres parts: tub mirall, sistema de buit i armari d'alimentació. El canó té principalment un canó d'electrons, una lent d'electrons, un suport de mostres, una pantalla fluorescent i un mecanisme de càmera i altres components, aquests components solen muntar-se de dalt a baix en una columna; El sistema de buit consta de bomba de buit mecànica, bomba de difusió i vàlvules de buit, etc., i a través de la canonada de bombeig connectada al barril del mirall; El gabinet d'alimentació està format per un generador d'alta tensió, l'estabilitzador de corrent d'excitació i una varietat d'unitats de control reguladors.
La lent electrònica és una part important del barril del microscopi electrònic, és simètrica a l'eix del barril del camp elèctric o magnètic espacial de manera que l'electró segueixi cap a l'eix de formació de l'enfocament del paper de la lent convexa de vidre. fer que el paper del feix de llum l'enfocament sigui similar al paper de la lent, per la qual cosa s'anomena lent d'electrons. La majoria dels microscopis electrònics moderns utilitzen lents electromagnètiques, que enfocan els electrons mitjançant un camp magnètic fort generat per un corrent d'excitació de corrent continu molt estable a través d'una bobina amb una sabata polar.
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 la seva estructura i ús. El microscopi electrònic de transmissió s'utilitza sovint per observar els que amb microscopis normals no poden distingir l'estructura fina del material; El microscopi electrònic d'escaneig s'utilitza principalment per observar la morfologia de la superfície sòlida, però també amb el difractòmetre de raigs X o l'espectròmetre electrònic combinat per constituir la microsonda electrònica, utilitzada per a l'anàlisi de la composició del material; El microscopi electrònic emissiu s'utilitza per a l'estudi de la superfície de l'autoemissió d'electrons.
