Arbeidsprinsipp for elektronmikroskop (med diagram)

Les denne artikkelen for å lære om arbeidsmåten for elektronmikroskop med diagram!

Arbeidsprinsipp:

Et elektronmikroskop bruker en "elektronstråle" for å produsere bildet av objektet, og forstørrelse oppnås ved "elektromagnetiske felt"; i motsetning til lys eller optiske mikroskoper, der "lysbølger" brukes til å produsere bildet og forstørrelsen oppnås ved hjelp av et system av "optiske linser".

Det har allerede blitt diskutert at jo mindre lysets bølgelengde er, desto større er dets løsningsmakt. Bølgelengden til grønt lys (= 0, 55μ) er 1, 10.000 ganger lengre enn for elektronstrålen (= 0.000005μ eller 0.05 Å; 1μ = 10.000 Å).

Derfor kan et elektronmikroskop, til tross for den mindre numeriske blenderåpningen, løse gjenstander så små som 0.001μ (= 10 Å), sammenlignet med 0, 2μ ved et lysmikroskop. Således er løsningskraften til et elektronmikroskop 200 ganger større enn det for et lysmikroskop. Den gir nyttig forstørrelse opp til X 400 000, sammenlignet med X 2000 i et lysmikroskop. Den nyttige forstørrelsen er således 200 ganger større i et elektronmikroskop enn det i et lysmikroskop.

Det er tre typer elektronmikroskop som beskrevet nedenfor:

(1) Transmissionselektronmikroskop (TEM):

I dette mikroskop overføres en elektronstråle fra en elektronpistol gjennom en ultra-tynn del av den mikroskopiske gjenstanden, og bildet forstørres av de elektromagnetiske feltene. Det brukes til å observere finere detaljer om interne strukturer av mikroskopiske objekter som bakterier og andre celler.

Prøven som skal undersøkes, er fremstilt som en ekstremt tynn tørrfilm eller som en ultra-tynn del på en liten skjerm og blir introdusert i mikroskopet ved et punkt mellom den magnetiske kondensatoren og det magnetiske målet (figur 4.13).

Poenget er sammenlignbart med scenen i et lysmikroskop. Det forstørrede bildet kan sees på en fluorescerende skjerm gjennom et lufttett vindu eller innspilt på en fotografisk plate av et innebygget kamera. Moderne varianter har mulighet til å ta opp fotografiet med digitalkamera.

(2) Scanning Electron Microscope (SEM):

I et skanningelektronmikroskop eksponeres prøven for en smal elektronstråle fra en elektronpistol, som raskt beveger seg over eller skanner overflaten av prøven (figur 4.13). Dette fører til frigjøring av en dusj av sekundære elektroner og andre typer strålinger fra prøveoverflaten.

Intensiteten av disse sekundære elektronene avhenger av formen og den kjemiske sammensetningen av det bestrålede objektet. Disse elektronene samles av en detektor som genererer elektroniske signaler. Disse signalene blir skannet på samme måte som et fjernsynssystem for å produsere et bilde på et katodestrålerør (CRT).

Bildet er registrert ved å fange det fra CRT. Moderne varianter har mulighet til å ta opp fotografiet med digitalkamera. Dette mikroskopet brukes til å observere overflatestrukturen til mikroskopiske objekter.

(3) Skanning og overføring elektronmikroskop (STEM):

Den har både transmisjon og skanning elektronmikroskopfunksjoner.

Begrensninger av elektronmikroskop:

Begrensningene til elektronmikroskopene er som følger:

(a) Levende prøve kan ikke observeres.

(b) Da penetreringskraften til elektronstrålen er svært lav, bør objektet være ultra-tynt. For dette blir prøven tørket og kuttet i ultra-tynne seksjoner før observasjon.