Компоненти на електронен микроскоп
Източник на електрони: Това е катод, който освобождава свободни електрони, а пръстеновидният анод ускорява електроните. Разликата в напрежението между катода и анода трябва да е много висока, обикновено между няколко хиляди волта и три милиона волта.
Електрони: Използва се за фокусиране на електрони. Обикновено се използват магнитни лещи, а понякога се използват и електростатични лещи. Функцията на електронната леща е същата като тази на оптичната леща в оптичния микроскоп. Фокусът на оптичната леща е фиксиран, но фокусът на електронната леща може да се регулира, така че електронният микроскоп няма система от подвижни лещи като оптичния микроскоп.
Вакуумно устройство: Вакуумното устройство се използва за осигуряване на вакуумно състояние вътре в микроскопа, така че електроните да не се абсорбират или отклоняват по пътя си.
Държач за проби: Пробите могат да се поставят стабилно върху държача за проби. Освен това често има устройства, които могат да се използват за промяна на пробата (като преместване, въртене, нагряване, охлаждане, удължаване и т.н.).
Детектор: Сигнал или вторичен сигнал, използван за събиране на електрони. Проекцията на проба може да се получи директно с помощта на трансмисионен електронен микроскоп (Трансмисионна електронна микроскопия TEM). Електроните преминават през пробата в този микроскоп, така че пробата трябва да е много тънка. Атомното тегло на атомите, съставляващи пробата, напрежението, при което се ускоряват електроните, и желаната разделителна способност определят дебелината на пробата. Дебелината на пробата може да варира от няколко нанометра до няколко микрометра. Колкото по-висока е атомната маса и колкото по-ниско е напрежението, толкова по-тънка трябва да бъде пробата.
Чрез промяна на системата от лещи на обектива можете директно да увеличите изображението във фокусната точка на обектива. От това могат да се получат изображения на електронна дифракция. С помощта на това изображение може да се анализира кристалната структура на пробата.
В енергийно филтрираната трансмисионна електронна микроскопия (EFTEM) хората измерват промените в скоростта на електроните, докато преминават през проба. От това може да се направи извод за химическия състав на пробата, като например разпределението на химичните елементи в пробата.
Използване на електронни микроскопи
Електронните микроскопи могат да бъдат разделени на трансмисионни електронни микроскопи, сканиращи електронни микроскопи, отразяващи електронни микроскопи и емисионни електронни микроскопи според техните структури и приложения. Трансмисионните електронни микроскопи често се използват за наблюдение на фини материални структури, които не могат да бъдат разрешени от обикновени микроскопи; сканиращите електронни микроскопи се използват главно за наблюдение на морфологията на твърди повърхности и могат също да се комбинират с рентгенови дифрактометри или електронни енергийни спектрометри за формиране на електронни микросонди за анализ на състава на материала; емисионна електронна микроскопия за изследване на самоизлъчващи електронни повърхности.
Трансмисионният електронен микроскоп е кръстен на това, че електронният лъч прониква в пробата и след това увеличава изображението с електронната леща. Неговият оптичен път е подобен на този на оптичен микроскоп. При този тип електронен микроскоп контрастът в детайлите на изображението се създава от разсейването на електронния лъч от атомите на пробата. По-тънката или част с по-ниска плътност на пробата има по-малко разсейване на електронния лъч, така че повече електрони преминават през диафрагмата на обектива и участват в изобразяването и изглеждат по-ярки в изображението. Обратно, по-дебелите или по-плътни части от пробата изглеждат по-тъмни в изображението. Ако пробата е твърде дебела или твърде плътна, контрастът на изображението ще се влоши или дори ще бъде повреден или унищожен от абсорбирането на енергията на електронния лъч.
