Как се различават принципите за изобразяване на сканираща електронна микроскопия и трансмисионна електронна микроскопия
Сканиращата електронна микроскопия включва основно вторично електронно изобразяване след облъчване на пробата с електронен лъч, докато изображението в светло поле на трансмисионната електронна микроскопия е трансмисионно електронно изобразяване.
Електронният микроскоп, съкратено като електронен микроскоп, се превърна в незаменим и важен инструмент в съвременната наука и технологии след повече от петдесет години развитие.
Електронният микроскоп се състои от три части: огледална тръба, вакуумно устройство и захранващ шкаф.
Цилиндърът на обектива се състои главно от електронни източници, електронни лещи, стелажи за проби, флуоресцентни екрани и детектори, които обикновено се сглобяват в колона отгоре надолу.
Електронните лещи се използват за фокусиране на електрони и са най-важният компонент в тръбата на електронния микроскоп. Обикновено се използват магнитни лещи, а понякога се използват и електростатични лещи. Той използва пространствено електрическо или магнитно поле, симетрично на оста на огледалната тръба, за да огъне траекторията на електрона към оста, образувайки фокус. Функцията му е същата като тази на оптичната леща (изпъкнала леща) в оптичен микроскоп за фокусиране на светлинния лъч, така че се нарича електронна леща. Фокусът на оптичната леща е фиксиран, докато фокусът на електронната леща може да се регулира, така че електронният микроскоп няма система от подвижни лещи като оптичния микроскоп. Повечето съвременни електронни микроскопи използват електромагнитни лещи, които фокусират електрони чрез силно магнитно поле, генерирано от стабилен постоянен ток на възбуждане, преминаващ през намотка с полюсни обувки. Източникът на електрони се състои от катод, който освобождава свободни електрони, порта и анод, който ускорява електроните в кръгов модел. Разликата в напрежението между катода и анода трябва да е много висока, обикновено между хиляди волта и 3 милиона волта. Той може да излъчва и образува електронни лъчи с еднаква скорост, така че стабилността на ускоряващото напрежение трябва да бъде не по-малко от една хилядна.
Пробата може да бъде стабилно поставена върху стойката за проби и често има устройства, които могат да се използват за промяна на пробата (като преместване, въртене, нагряване, охлаждане, разтягане и т.н.).
Защо да използвате флуоресцентен екран? Тъй като електронният лъч не може да се види с просто око, е необходимо да се използва флуоресцентен екран, за да се превърне електронният лъч във видим източник на светлина, за да се формира изображение, което може да се види от очите.
Детекторите се използват за събиране на електронни сигнали или вторични сигнали.
Електронният лъч на сканиращия електронен микроскоп не преминава през пробата, а само фокусира електронния лъч възможно най-много върху малка площ от пробата и след това сканира пробата ред по ред. Падащите електрони карат повърхността на пробата да бъде възбудена с вторични електрони. Микроскопът наблюдава електроните, разпръснати от всяка точка. Сцинтилационният кристал, поставен до пробата, получава тези вторични електрони и модулира интензитета на електронния лъч на кинескопа след усилване, като по този начин променя яркостта на флуоресцентния екран на кинескопа. Изображението е триизмерно изображение, което отразява структурата на повърхността на образеца. Отклоняващата намотка на кинескопа е синхронизирана с електронния лъч върху повърхността на пробата за сканиране, така че флуоресцентният екран на кинескопа показва морфологичното изображение на повърхността на пробата, което е подобно на работния принцип на индустриалната телевизия. Поради факта, че електроните в такъв микроскоп не трябва да преминават през пробата, напрежението, при което електроните се ускоряват, не е необходимо да бъде много високо.
Разделителната способност на сканиращия електронен микроскоп зависи главно от диаметъра на електронния лъч на повърхността на пробата. Увеличението е съотношението на амплитудата на сканиране на тръбата за изображения към амплитудата на сканиране на пробата, което може непрекъснато да се променя от десетки пъти до стотици хиляди пъти. Сканиращата електронна микроскопия не изисква много тънки проби; Изображенията имат силно усещане за стереоскопия; Той може да анализира състава на веществата, като използва информация като вторични електрони, абсорбирани електрони и рентгенови лъчи, генерирани от взаимодействието между електронни лъчи и вещества.
Производството на сканираща електронна микроскопия се основава на взаимодействието между електрони и материя. Когато високоенергиен човешки лъч от електрони бомбардира повърхността на вещество, възбудената област ще генерира вторични електрони, Оже електрони, характеристични и непрекъснати рентгенови лъчи, обратно разпръснати електрони, предавани електрони и електромагнитно лъчение във видимата, ултравиолетовата и инфрачервени региони. В същото време могат също да се генерират двойки електронни дупки, вибрации на решетката (фонони) и електронни трептения (плазма).
