Різниця між скануючим електронним мікроскопом MINI SEM та оптичним мікроскопом
Електронний мікроскоп — це великий інструмент, який використовує електронний промінь як джерело освітлення та відображає зразок на флуоресцентному екрані за допомогою пропускання або відбиття потоку електронів і багаторівневого посилення електромагнітної лінзи. Електронний мікроскоп замінює видиме світло потоком електронів, а лінзу – магнітним полем, що дозволяє замінити рух електронів. Він використовує рентгенівське зображення з набагато коротшою довжиною хвилі, ніж звичайне видиме світло, і має високу роздільну здатність. З іншого боку, оптичний мікроскоп — це оптичний прилад, який використовує видиме світло для формування збільшених зображень невеликих об’єктів. Підсумовуючи, існує кілька основних відмінностей між електронними мікроскопами та оптичними мікроскопами:
1. Різні джерела освітлення. Джерелом освітлення, яке використовується в електронній мікроскопії, є потік електронів, що випускається електронною гарматою, тоді як джерелом освітлення світлового дзеркала є видиме світло (сонячне світло або світло). Через те, що довжина хвилі потоку електронів набагато коротша за довжину хвилі світлової хвилі, посилення та роздільна здатність електронної мікроскопії значно вищі, ніж у світлового дзеркала.
2. Різні лінзи. Лінза об’єктива, яка відіграє збільшувальну роль в електронній мікроскопії, — це електромагнітна лінза (кругла електромагнітна котушка, яка може створювати магнітне поле в області *), тоді як об’єктив світлової лінзи — це оптична лінза, виготовлена з шліфованого скла. В електронній мікроскопії існує три набори електромагнітних лінз, які за функціями еквівалентні конденсору, об’єктиву та окуляру в оптичних лінзах.
3. Різні принципи зображення. В електричному дзеркалі електронний промінь, що діє на досліджуваний зразок, посилюється електромагнітною лінзою та проектується на флуоресцентний екран для отримання зображення або наноситься на світлочутливу плівку для отримання зображення. Механізм різниці в інтенсивності електронів полягає в тому, що коли електронний промінь діє на досліджуваний зразок, падаючі електрони стикаються з атомами матеріалу, що призводить до розсіювання. Завдяки різному ступеню розсіювання електронів у різних частинах зразка електронне зображення зразка представлене в інтенсивності. Зображення об’єкта зразка в оптичному дзеркалі представляється як різниця яскравості, яка спричинена різницею в тому, скільки світла поглинається різними структурами досліджуваного зразка.
4. Використані методи підготовки зразків різні. Процес підготовки зразків тканин і клітин, які використовуються для електронно-мікроскопічного спостереження, є складним, з високими технічними труднощами та вартістю. На етапах відбору проб, фіксації, дегідратації та закладення потрібні спеціальні реагенти та операції. Після вбудовування вбудовані блоки тканини потрібно розрізати на надтонкі шматочки зразка товщиною 50-100 нм за допомогою ультратонкого слайсера. Зразки, які досліджуються під мікроскопом, як правило, поміщають на предметне скло, наприклад зразки звичайних зрізів тканини, зразки клітинних мазків, зразки компресійної тканини та зразки клітинних крапель.
Роздільна здатність оптичного мікроскопа пов’язана з довжиною хвилі світла. Для об'єктів, близьких до довжини світлових хвиль або менших за них, оптичні мікроскопи безсилі. Довжина хвилі руху електронів набагато більша, ніж у світлових хвиль, і можна побачити менші об’єкти. Оптичний мікроскоп — це система збільшувального зображення, що складається з набору оптичних лінз, тоді як електронний мікроскоп використовує електронний потік замість видимого світла, магнітне поле замість лінзи, що дозволяє руху електронів замінювати фотони, дозволяючи переглядати менші об’єкти, ніж ті, які бачить оптична система.
