معرفی مختصر میکروسکوپ الکترونی عبوری
معرفی مختصر
اصل تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی و میکروسکوپ نوری اساساً یکسان است، اما تفاوت این است که اولی از پرتو الکترونی به عنوان منبع نور و از میدان الکترومغناطیسی به عنوان عدسی استفاده می کند. علاوه بر این، از آنجایی که نفوذ پرتو الکترونی بسیار ضعیف است، نمونه مورد استفاده برای میکروسکوپ الکترونی باید به بخش های بسیار نازک با ضخامت حدود 50 نانومتر تبدیل شود. این نوع برش باید با اولترامیکروتوم ساخته شود. بزرگنمایی یک میکروسکوپ الکترونی می تواند تا نزدیک به یک میلیون برابر باشد و از پنج بخش تشکیل شده است: سیستم روشنایی، سیستم تصویربرداری، سیستم خلاء، سیستم ضبط و سیستم منبع تغذیه. در صورت تقسیم بندی، قسمت های اصلی لنز الکترونیکی و سیستم ضبط تصویر است که از تفنگ الکترونی، کندانسور، اتاق نمونه، عدسی شیئی، آینه پراش، آینه میانی، آینه پروجکشن، صفحه فلورسنت و دوربین در خلاء تشکیل شده است.
میکروسکوپ الکترونی میکروسکوپی است که از الکترون ها برای نشان دادن سطح یا داخل یک جسم استفاده می کند. طول موج الکترونهای پرسرعت کوتاهتر از نور مرئی است (دوگانگی موج-ذره)، و وضوح میکروسکوپ با طول موج مورد استفاده محدود میشود، بنابراین وضوح نظری میکروسکوپ الکترونی (حدود 0.1 نانومتر) ) بسیار بالاتر از میکروسکوپ نوری (حدود 200 نانومتر) است.
میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، که به عنوان میکروسکوپ الکترونی عبوری [1] شناخته میشود، پرتو الکترونی شتابگرفته و متمرکز را بر روی یک نمونه بسیار نازک پخش میکند و الکترونها با اتمهای موجود در نمونه برخورد میکنند تا جهت را تغییر دهند، در نتیجه پراکندگی زاویهای جامد ایجاد میکنند. زاویه پراکندگی به چگالی و ضخامت نمونه مربوط می شود، بنابراین می توان تصاویری با روشنایی متفاوت ایجاد کرد و تصاویر پس از تقویت و فوکوس بر روی دستگاه های تصویربرداری (مانند صفحه های فلورسنت، فیلم ها و اجزای جفت حساس به نور) نمایش داده می شوند.
از آنجایی که طول موج دو بروگلی الکترونها بسیار کوتاه است، وضوح میکروسکوپ الکترونی عبوری بسیار بالاتر از میکروسکوپ نوری است که میتواند به {{0}}.1 تا 0.2 نانومتر برسد و بزرگنمایی آن دهها هزار است. ~ میلیون ها بار بنابراین می توان از میکروسکوپ الکترونی عبوری برای مشاهده ساختار ظریف نمونه استفاده کرد، حتی ساختار تنها یک ستون اتم که ده ها هزار بار کوچکتر از کوچکترین ساختاری است که توسط میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است. TEM یک روش تحلیلی مهم در بسیاری از زمینه های علمی مرتبط با فیزیک و زیست شناسی مانند تحقیقات سرطان، ویروس شناسی، علم مواد، فناوری نانو، تحقیقات نیمه هادی ها و غیره است.
هنگامی که بزرگنمایی کم است، کنتراست تصویربرداری TEM عمدتاً به دلیل جذب متفاوت الکترون ها ناشی از ضخامت و ترکیب متفاوت مواد ایجاد می شود. با این حال، زمانی که بزرگنمایی زیاد باشد، نوسان پیچیده باعث روشنایی متفاوت تصویر می شود، بنابراین برای تجزیه و تحلیل تصویر به دست آمده به دانش حرفه ای نیاز است. با استفاده از حالت های مختلف TEM، نمونه ها را می توان با ویژگی های شیمیایی، جهت گیری کریستالی، ساختار الکترونیکی، تغییر فاز الکترونی ناشی از نمونه ها و جذب معمول الکترون ها تصویربرداری کرد.
