Принцип дії та застосування трансмісійного електронного мікроскопа
Трансмісійний електронний мікроскоп (скорочено ТЕМ) може бачити мікроструктури розміром менше {{0}}.2 мкм, які неможливо чітко побачити під оптичним мікроскопом. Ці структури називають субмікроструктурами або ультраструктурами. Щоб чітко бачити ці структури, необхідно вибрати джерело світла з меншою довжиною хвилі, щоб покращити роздільну здатність мікроскопа. У 1932 році Руска винайшов просвічуючий електронний мікроскоп з електронним променем як джерело світла. Довжина хвилі електронного променя набагато коротша, ніж у видимого та ультрафіолетового світла, а довжина хвилі електронного променя обернено пропорційна кореню квадратному з напруги випромінюваного електронного променя, тобто чим вище напруга Чим коротша довжина хвилі. В даний час роздільна здатність ТЕМ може досягати 0,2 нм.
Принцип роботи просвічуючого електронного мікроскопа полягає в тому, що електронний промінь, випромінюваний електронною гарматою, проходить крізь конденсорну лінзу вздовж оптичної осі корпусу дзеркала у вакуумному каналі і збирає його в групу різких, яскравих і однорідних світлових плям. через лінзу конденсора, опромінюючи зразок у камері для зразків. вище; після проходження через зразок електронний промінь несе структурну інформацію всередині зразка, кількість електронів, що проходять через щільну частину зразка, мала, а кількість електронів, що проходять через розріджену частину, більше; після налаштування конвергенції та первинного підсилення лінзи об’єктива, електронний промінь, проміжна лінза, що входить до нижнього етапу та перше та друге проекційні дзеркала, виконують повне збільшення зображення, і, нарешті, збільшене електронне зображення проектується на флуоресцентний екран у кімнаті для спостереження. ; флуоресцентний екран перетворює електронне зображення на зображення у видимому світлі, щоб користувачі могли його спостерігати. У цьому розділі будуть представлені основні структури та принципи кожної системи відповідно.
Принципи візуалізації трансмісійної електронної мікроскопії
1. Зображення поглинання: коли електрони потрапляють на зразок з високою масою та щільністю, основним утворенням фази є розсіювання. Там, де масова товщина зразка велика, кут розсіювання електронів великий, і менше електронів проходить, тому яскравість зображення темніша. Ранні трансмісійні електронні мікроскопи були засновані на цьому принципі.
2. Дифракційне зображення: після того, як електронний промінь дифрагує на зразку, розподіл амплітуди дифрагованої хвилі в різних положеннях зразка відповідає різним дифракційним можливостям кожної частини кристала в зразку. Коли виникає дефект кристала, дифракційна здатність дефектної частини відрізняється від дифракційної здатності всієї області, тому розподіл амплітуди дифрагованих хвиль не є рівномірним, що відображає розподіл дефектів кристала.
3. Фазове зображення: коли зразок тонший за 100 Å, електрони можуть проходити крізь зразок, зміну амплітуди хвилі можна ігнорувати, а зображення виникає через зміну фази.
