دوره توسعه میکروسکوپ الکترونی
ترکیب میکروسکوپ الکترونی
منبع الکترون: کاتدی است که الکترونهای آزاد آزاد میکند و آند حلقوی الکترونها را شتاب میدهد. اختلاف ولتاژ بین کاتد و آند باید بسیار زیاد باشد، معمولاً بین چند هزار ولت تا 3 میلیون ولت.
الکترون ها: برای تمرکز الکترون ها استفاده می شود. عموماً از لنزهای مغناطیسی و گاهی از لنزهای الکترواستاتیک استفاده می شود. عملکرد لنزهای الکترونیکی همانند لنزهای نوری در میکروسکوپ نوری است. فوکوس لنز نوری ثابت است، در حالی که فوکوس لنز الکترونیکی را می توان تنظیم کرد، بنابراین میکروسکوپ الکترونی یک سیستم عدسی متحرک مانند میکروسکوپ نوری ندارد.
دستگاه خلاء: دستگاه خلاء برای اطمینان از وضعیت خلاء در میکروسکوپ استفاده می شود تا الکترون ها در مسیر خود جذب یا منحرف نشوند.
قفسه نمونه: نمونه را می توان به طور پایدار روی قفسه نمونه قرار داد. علاوه بر این، اغلب وسایلی وجود دارد که می توان از آنها برای تغییر نمونه استفاده کرد (مانند حرکت، چرخش، گرمایش، خنک کننده، کشش و غیره).
آشکارساز: سیگنال یا سیگنال ثانویه ای است که برای جمع آوری الکترون ها استفاده می شود. گونه ها طرح ریزی یک نمونه را می توان مستقیماً با میکروسکوپ الکترونی عبوری بدست آورد. در این میکروسکوپ الکترون ها از نمونه عبور می کنند، بنابراین نمونه باید بسیار نازک باشد. ضخامت نمونه بر اساس وزن اتمی اتم های تشکیل دهنده نمونه، ولتاژ الکترون های شتاب دهنده و وضوح مورد نظر تعیین می شود. ضخامت نمونه می تواند از چند نانومتر تا چند میکرون متغیر باشد. هر چه وزن اتمی بیشتر و ولتاژ کمتر باشد، نمونه باید نازکتر باشد.
با تغییر سیستم لنز عدسی شیئی، افراد می توانند مستقیماً تصویر فوکوس عدسی شیئی را بزرگ کنند. از این طریق، افراد می توانند تصاویر پراش الکترونی را بدست آورند. با استفاده از این تصویر می توان ساختار کریستالی نمونه را تحلیل کرد.
در میکروسکوپ الکترونی عبوری فیلتر شده انرژی (EFTEM)، افراد تغییر سرعت الکترون ها را هنگام عبور از نمونه اندازه گیری می کنند. از این قسمت می توان ترکیب شیمیایی نمونه مانند توزیع عناصر شیمیایی در نمونه را استنباط کرد.
دوره توسعه میکروسکوپ الکترونی
در سال 1931، M. Noel و E. ruska آلمانی یک اسیلوسکوپ ولتاژ بالا را با منبع الکترون تخلیه کاتد سرد و سه لنز الکترونیکی اصلاح کردند و تصویری با بزرگنمایی بیش از ده برابر به دست آوردند. میکروسکوپ الکترونی عبوری اختراع شد که امکان بزرگنمایی تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی را تایید کرد. در سال 1932، پس از بهبود ruska، قدرت تفکیک میکروسکوپ الکترونی به 50 نانومتر رسید که حدود ده برابر میکروسکوپ نوری در آن زمان بود و از حد تفکیک میکروسکوپ نوری عبور کرد، بنابراین مردم شروع به به میکروسکوپ الکترونی توجه کنید. در دهه 1940، هیل ایالات متحده از یک دستگاه آستیگماتیسم برای جبران عدم تقارن چرخشی عدسی الکترونی استفاده کرد که پیشرفت جدیدی در وضوح میکروسکوپ الکترونی ایجاد کرد و به تدریج به سطح مدرن رسید. در چین، یک میکروسکوپ الکترونی عبوری با موفقیت در سال 1958 با وضوح 3 نانومتر و یک میکروسکوپ الکترونی بزرگ با وضوح 0.3 نانومتر در سال 1979 ساخته شد.
