En què són diferents els principis d'imatge de la microscòpia electrònica d'escaneig i la microscòpia electrònica de transmissió
La microscòpia electrònica d'escaneig implica principalment imatges d'electrons secundàries després de la irradiació del feix d'electrons a la mostra, mentre que la imatge de camp brillant de la microscòpia electrònica de transmissió és imatges d'electrons de transmissió.
El microscopi electrònic, abreujat com a microscopi electrònic, s'ha convertit en una eina indispensable i important en la ciència i la tecnologia modernes després de més de cinquanta anys de desenvolupament.
El microscopi electrònic consta de tres parts: un tub mirall, un dispositiu de buit i un armari elèctric.
El canó de la lent consisteix principalment en fonts electròniques, lents electròniques, bastidors de mostres, pantalles fluorescents i detectors, que solen muntar-se en una columna de dalt a baix.
Les lents electròniques s'utilitzen per enfocar electrons i són el component més important del tub d'un microscopi electrònic. Generalment s'utilitzen lents magnètiques, i de vegades també s'utilitzen lents electrostàtiques. Utilitza un camp elèctric o magnètic espacial simètric a l'eix del tub mirall per doblegar la trajectòria dels electrons cap a l'eix, formant un focus. La seva funció és la mateixa que la d'una lent òptica (lent convexa) en un microscopi òptic per enfocar el feix de llum, per això s'anomena lent electrònica. El focus d'una lent òptica és fix, mentre que el focus d'una lent electrònica es pot ajustar, de manera que un microscopi electrònic no té un sistema de lents mòbils com un microscopi òptic. La majoria dels microscopis electrònics moderns utilitzen lents electromagnètiques, que enfocan els electrons a través d'un camp magnètic fort generat per un corrent d'excitació de CC estable que passa per una bobina amb sabates de pols. La font d'electrons està formada per un càtode que allibera electrons lliures, una porta i un ànode que accelera els electrons en un patró circular. La diferència de tensió entre el càtode i l'ànode ha de ser molt elevada, normalment entre milers de volts i 3 milions de volts. Pot emetre i formar feixos d'electrons amb velocitat uniforme, de manera que l'estabilitat de la tensió d'acceleració no és inferior a una mil·lèsima.
La mostra es pot col·locar de manera estable al bastidor de mostres i sovint hi ha dispositius que es poden utilitzar per canviar la mostra (com ara moure, girar, escalfar, refredar, estirar, etc.).
Per què utilitzar una pantalla fluorescent? Com que el feix d'electrons no es pot veure a ull nu, és necessari utilitzar una pantalla fluorescent per convertir el feix d'electrons en una font de llum visible per tal de formar una imatge que pugui ser vista pels ulls.
Els detectors s'utilitzen per recollir senyals electrònics o senyals secundaris.
El feix d'electrons d'un microscopi electrònic d'escaneig no travessa la mostra, només enfoca el feix d'electrons tant com sigui possible en una petita àrea de la mostra i després escaneja la mostra fila per fila. Els electrons incidents fan que la superfície de la mostra s'exciti amb electrons secundaris. El microscopi observa els electrons dispersos des de cada punt. El cristall de centelleig col·locat al costat de la mostra rep aquests electrons secundaris i modula la intensitat del feix d'electrons del tub d'imatge després de l'amplificació, canviant així la brillantor de la pantalla fluorescent del tub d'imatge. La imatge és una imatge tridimensional que reflecteix l'estructura superficial de l'exemplar. La bobina de deflexió del tub d'imatge es sincronitza amb el feix d'electrons a la superfície de la mostra per a l'escaneig, de manera que la pantalla fluorescent del tub d'imatge mostra la imatge morfològica de la superfície de la mostra, que és similar al principi de funcionament de la televisió industrial. A causa del fet que els electrons d'aquest microscopi no necessiten transmetre a través de la mostra, la tensió a la qual s'acceleren els electrons no ha de ser molt alta.
La resolució d'un microscopi electrònic d'escaneig depèn principalment del diàmetre del feix d'electrons a la superfície de la mostra. L'ampliació és la relació entre l'amplitud d'escaneig del tub d'imatge i l'amplitud d'escaneig de la mostra, que pot canviar contínuament de desenes de vegades a centenars de milers de vegades. La microscòpia electrònica d'escaneig no requereix mostres molt fines; Les imatges tenen un fort sentit de l'estereoscòpia; Pot analitzar la composició de substàncies utilitzant informació com ara electrons secundaris, electrons absorbits i raigs X generats per la interacció entre feixos d'electrons i substàncies.
La fabricació de microscòpia electrònica d'escaneig es basa en la interacció entre electrons i matèria. Quan un feix d'electrons humà d'alta energia bombardeja la superfície d'una substància, la regió excitada generarà electrons secundaris, electrons Auger, raigs X característics i continus, electrons retrodispersats, electrons transmesos i radiació electromagnètica en el visible, ultraviolat i radiació electromagnètica. regions infrarojes. Al mateix temps, també es poden generar parells de forats d'electrons, vibracions de gelosia (fonons) i oscil·lacions d'electrons (plasma).
