Характеристики на трансмисионната електронна микроскопия
Принципът на изобразяване на електронния микроскоп и оптичния микроскоп е основно един и същ, разликата е, че първият използва електронен лъч като източник на светлина и електромагнитно поле като леща. Освен това, тъй като проникващата сила на електронния лъч е много слаба, пробата, използвана за електронния микроскоп, трябва да бъде направена в ултратънък участък с дебелина около 50 nm. Този срез трябва да се направи с ултрамикротом. Увеличението на електронния микроскоп може да достигне до близо един милион пъти. Състои се от пет части: система за осветление, система за изображения, система за вакуум, система за запис и система за захранване. Ако е подразделен: основната част е електронният обектив и системата за запис на изображения. Електронни пушки, кондензаторни огледала, камери за проби, обективни лещи, дифракционни огледала, междинни огледала, проекционни огледала, флуоресцентни екрани и камери във вакуум.
Електронният микроскоп е микроскоп, който използва електрони, за да разкрие вътрешността или повърхността на обект. Дължината на вълната на високоскоростните електрони е по-къса от тази на видимата светлина (дуализъм вълна-частица), а разделителната способност на микроскопа е ограничена от дължината на вълната, която използва. Следователно теоретичната разделителна способност на електронния микроскоп (около 0.1 нанометра) е много по-висока от тази на оптичния микроскоп. скорост (около 200 nm).
Трансмисионният електронен микроскоп, съкратено ТЕМ, наричан трансмисионен електронен микроскоп, е за проектиране на ускорения и концентриран електронен лъч върху много тънка проба и електроните се сблъскват с атомите в пробата, за да променят посоката, като по този начин създават разсейване под плътен ъгъл. Размерът на ъгъла на разсейване е свързан с плътността и дебелината на пробата, така че могат да се формират изображения с различна яркост и тъмнина и изображенията ще се показват на устройства за изображения (като флуоресцентни екрани, филми и фоточувствителни свързващи компоненти) след приближаване и фокусиране.
Поради много късата дължина на вълната на Де Бройл на електрона разделителната способност на трансмисионния електронен микроскоп е много по-висока от тази на оптичния микроскоп, който може да достигне 0.1-0.2nm, а увеличението е десетки хиляди до милиони пъти. Следователно използването на трансмисионна електронна микроскопия може да се използва за наблюдение на фината структура на пробите, дори структурата само на една колона от атоми, която е десетки хиляди пъти по-малка от най-малката структура, която може да се наблюдава чрез оптична микроскопия. ТЕМ е важен аналитичен метод в много научни области, свързани с физиката и биологията, като изследване на рака, вирусология, наука за материалите, както и нанотехнологии, изследвания на полупроводници и др.
При малки увеличения контрастът в изображенията с ТЕМ се дължи главно на различната абсорбция на електрони поради различната дебелина и състав на материала. Когато кратното увеличение е високо, сложните колебания ще причинят разлики в яркостта на изображението, така че са необходими професионални познания за анализ на полученото изображение. Чрез използването на различните режими на ТЕМ е възможно да се изобрази проба чрез нейните химични свойства, кристалографска ориентация, електронна структура, електронно фазово изместване от пробата и като цяло чрез абсорбция на електрони.
Първият ТЕМ е разработен от Макс Нор и Ернст Руска през 1931 г., тази изследователска група разработва първия ТЕМ с разделителна способност отвъд видимата светлина през 1933 г. и първия комерсиален ТЕМ през 1939 г. с успех.
Голям ТЕМ
Конвенционалната ТЕМ обикновено приема {{0}}kV ускоряващо напрежение на електронния лъч. Различните модели съответстват на различни напрежения на ускорение на електронния лъч. Разделителната способност е свързана с напрежението на ускорение на електронния лъч и може да достигне 0.2-0.1nm. Моделите от висок клас могат да постигнат резолюция на атомно ниво.
ТЕМ с ниско напрежение
Електронен микроскоп с ниско напрежение, напрежението на ускорение на електронния лъч (5 kV), използвано от LVEM, е много по-ниско от това на големия трансмисионен електронен микроскоп. По-ниското ускоряващо напрежение ще подобри силата на взаимодействието между електронния лъч и пробата, като по този начин ще подобри контраста и контраста на изображението, особено подходящо за проби като полимери и биология; в същото време електронният микроскоп с ниско напрежение ще причини по-малко щети на пробата.
Разделителната способност е по-ниска от тази на големия електронен микроскоп, 1-2nm. Поради ниското напрежение, TEM, SEM и STEM могат да бъдат комбинирани в едно устройство
Крио-ЕМ
Криомикроскопията обикновено е оборудвана с устройство за замразяване на проби на обикновен трансмисионен електронен микроскоп за охлаждане на пробата до температурата на течния азот (77K), което се използва за наблюдение на чувствителни към температурата проби като протеини и биологични срезове. Чрез замразяване на пробата може да се намали увреждането на пробата от електронния лъч, деформацията на пробата може да бъде намалена и може да се получи по-реалистична форма на пробата.
експлоатационни характеристики
1. Стабилност
Стабилността на фотоумножителната тръба се определя от много фактори като характеристиките на самото устройство, работното състояние и условията на околната среда. Има много ситуации, при които изходът на тръбата е нестабилен по време на работния процес, включително главно:
а. Прескачаща нестабилност, причинена от лошо заваряване на електродите в тръбата, разхлабена структура, лош контакт на катодния шрапнел, разряд на върха между електродите, проблясък и т.н., и сигналът внезапно е голям и малък.
b. Непрекъснатост и нестабилност на умора, причинени от твърде голям аноден изходен ток.
° С. Влияние на условията на околната среда върху стабилността. С повишаването на температурата на околната среда чувствителността на тръбата намалява.
д. Влажната среда причинява изтичане между щифтовете, което води до увеличаване и нестабилност на тъмния ток.
д. Електромагнитното поле на околната среда причинява нестабилна работа.
2. Ограничете работното напрежение
Крайното работно напрежение се отнася до горната граница на напрежението, което тръбата може да приложи. Над това напрежение тръбата ще се разреди или дори ще се повреди.
