Principi de funcionament i aplicació de la microscòpia electrònica de transmissió
La microscòpia electrònica de transmissió (TEM per abreujar) pot veure estructures fines de menys de {{0}}.2um que no es poden veure clarament sota el microscopi òptic. Aquestes estructures s'anomenen Ultraestructura o ultraestructura. Per veure aquestes estructures amb claredat, cal triar una font de llum de longitud d'ona més curta per millorar la resolució del microscopi. Ruska va inventar la microscòpia electrònica de transmissió amb el feix d'electrons com a font de llum l'any 1932. La longitud d'ona del feix d'electrons és molt més curta que la llum visible i la llum ultraviolada, i la longitud d'ona del feix d'electrons és inversament proporcional a l'arrel quadrada de la tensió. del feix d'electrons emès, és a dir, com més gran és la tensió, més curta serà la longitud d'ona. Actualment, la resolució de TEM pot arribar als 0,2 nm.
El principi de funcionament de la microscòpia electrònica de transmissió és que el feix d'electrons emès pel canó d'electrons travessa el condensador al llarg de l'eix òptic del cos del mirall al canal de buit i després el convergeix en un punt de llum nítid, brillant i uniforme a través del condensador, que brilla sobre la mostra a la sala de mostres; El feix d'electrons que travessa la mostra transporta la informació estructural dins de la mostra, amb menys electrons que passen per les zones denses i més electrons que passen per les zones escasses; Després de l'enfocament i l'augment primari de la lent de l'objectiu, el feix d'electrons entra a la lent intermèdia i al primer i segon miralls de projecció del nivell inferior per obtenir una imatge d'ampliació completa. Finalment, la imatge d'electrons amplificada es projecta a la placa de pantalla fluorescent de la sala d'observació; Una pantalla fluorescent converteix les imatges electròniques en imatges de llum visible perquè els usuaris les puguin observar. En aquesta secció es presentaran les estructures i principis principals de cada sistema per separat.
Principi d'imatge de la microscòpia electrònica de transmissió
El principi d'imatge de la microscòpia electrònica de transmissió es pot dividir en tres casos:
1. Imatge d'absorció: quan s'emeten electrons a mostres amb massa i densitat elevada, la formació de fase principal és la dispersió. Les àrees amb gran massa i gruix de la mostra tenen un angle de dispersió d'electrons més gran, menys electrons passen i la brillantor de la imatge és més fosca. La primera microscòpia electrònica de transmissió es va basar en aquest principi.
2. Imatge de difracció: després que el feix d'electrons sigui difractat per la mostra, la distribució d'amplitud de l'ona difractada en diferents posicions de la mostra correspon a la diferent capacitat de difracció de cada part del cristall de la mostra. Quan apareix un defecte cristal·logràfic, la capacitat de difracció de la part del defecte és diferent de l'àrea completa, de manera que la distribució d'amplitud de l'ona difractada és desigual, reflectint la distribució del defecte cristal·logràfic.
3. Imatge de fase: quan la mostra és més fina que 100 Å, els electrons poden passar per la mostra, i el canvi d'amplitud de l'ona es pot ignorar. La imatge prové del canvi de fase.
Ús de la microscòpia electrònica de transmissió
La microscòpia electrònica de transmissió s'utilitza àmpliament en la ciència dels materials i la biologia. A causa de la susceptibilitat dels electrons a la dispersió o absorció per part dels objectes, la força de penetració és baixa i la densitat, el gruix i altres factors de la mostra poden afectar la qualitat de la imatge final. Per tant, cal preparar rodanxes ultra fines més fines, normalment 50-100nm. Per tant, les mostres observades per microscòpia electrònica de transmissió s'han de tractar molt fines. Els mètodes utilitzats habitualment inclouen: mètode de secció ultrafina, mètode de secció ultrafina congelada, mètode de gravat congelat, mètode de fractura congelada, etc. Per a mostres líquides, normalment s'observa penjant malla de coure pretractada.
