Методе класификације и категорије електронских микроскопа
Електронски микроскопи се могу поделити на трансмисионе електронске микроскопе, скенирајуће електронске микроскопе, рефлексионе електронске микроскопе и емисионе електронске микроскопе према њиховој структури и употреби.
Трансмисиони електронски микроскопи се често користе за посматрање ситних структура материјала које се не могу разликовати са обичним микроскопима; скенирајући електронски микроскопи се углавном користе за посматрање морфологије чврстих површина, а такође се могу комбиновати са рендгенским дифрактометрима или спектрометрима електронске енергије за формирање електрона. Микросонде се користе за анализу састава материјала; емисиони електронски микроскопи се користе за проучавање самоемитујућих електронских површина.
Трансмисиони електронски микроскоп
Име је добио по томе што електронски сноп продире у узорак, а затим користи електронско сочиво за снимање и увећање слике. Његова путања светлости је слична путањи оптичког микроскопа и може директно да добије пројекцију узорка. Променом система сочива сочива објектива може се директно увећати слика у фокусној тачки сочива објектива. Из овога се могу добити слике дифракције електрона. Ова слика се може користити за анализу кристалне структуре узорка. У овом типу електронског микроскопа контраст детаља слике се формира расејањем електронског зрака од стране атома узорка. Пошто електрони треба да путују кроз узорак, узорак мора бити веома танак. Дебљина узорка је одређена атомским тежинама атома који чине узорак, напоном при којем се електрони убрзавају и жељеном резолуцијом. Дебљина узорка може варирати од неколико нанометара до неколико микрометара. Што је већа атомска тежина и нижи напон, узорак мора бити тањи. Тањи део узорка или део мање густине има мање расејања снопа електрона, тако да више електрона пролази кроз отвор сочива објектива и учествује у снимању, чинећи слику светлијом. Насупрот томе, дебљи или гушћи делови узорка ће изгледати тамније на слици. Ако је узорак превише дебео или густ, контраст слике ће се погоршати и чак може бити оштећен или уништен апсорбовањем енергије електронског зрака.
Резолуција трансмисионог електронског микроскопа је {{0}}.1~0,2нм, а увећање је десетине хиљада до стотине хиљада пута. Пошто се електрони лако распршују или апсорбују од стране објеката, моћ продирања је мала, па се морају припремити тањи ултратанки пресеци (обично 50 до 100 нм).
Врх цеви трансмисионог електронског микроскопа је електронски пиштољ. Електрони се емитују из вруће катоде волфрамове нити и пролазе кроз први и други кондензатор да би фокусирали сноп електрона. Након што електронски сноп прође кроз узорак, он се снима на средњем огледалу помоћу сочива објектива, а затим се постепено појачава међуогледалом и пројекционим огледалом и снима се на флуоресцентном екрану или фотографској сувој плочи. Међуогледало углавном прилагођава струју побуде, а увећање се може континуирано мењати од десетина пута до стотина хиљада пута. Променом жижне даљине средњег огледала, слике електронске микроскопије и слике дифракције електрона могу се добити на ситним деловима истог узорка. .
скенирајући електронски микроскоп
Електронски сноп скенирајућег електронског микроскопа не пролази кроз узорак, већ само фокусира сноп електрона на малу површину узорка што је више могуће, а затим скенира узорак линију по линију. Упадни електрони изазивају побуђивање секундарних електрона са површине узорка. Оно што микроскоп посматра су електрони расејани из сваке тачке. Сцинтилациони кристал постављен поред узорка прима ове секундарне електроне и појачава их да би модулирао интензитет електронског снопа цијевне цеви, мењајући тако осветљеност на флуоресцентном екрану цијевне цеви. Слика је тродимензионална слика, која одражава структуру површине узорка. Одбојни калем цеви са сликом наставља да скенира синхроно са електронским снопом на површини узорка, тако да флуоресцентни екран цеви за слику приказује топографску слику површине узорка, што је слично принципу рада индустријске телевизије. Пошто електрони у таквом микроскопу не морају да се преносе кроз узорак, напон при коме се убрзавају не мора бити веома висок.
Резолуција скенирајућег електронског микроскопа је углавном одређена пречником електронског зрака на површини узорка. Увећање је однос амплитуде скенирања на сликовној цеви и амплитуде скенирања на узорку и може континуирано да варира од десетина пута до стотина хиљада пута. Скенирајући електронски микроскопи не захтевају веома танке узорке; слике имају снажан тродимензионални ефекат; они могу да користе информације као што су секундарни електрони, апсорпциони електрони и рендгенски зраци настали интеракцијом између електронских зрака и супстанци за анализу састава супстанци.
Конструкција скенирајућих електронских микроскопа заснива се на интеракцији између електрона и материје. Када сноп упадних електрона високе енергије бомбардује површину материјала, побуђена област ће произвести секундарне електроне, Ожеове електроне, карактеристичне рендгенске зраке и рендгенске зраке континуираног спектра, повратно расејане електроне, пренете електроне и видљиве, ултраљубичасте и инфрацрвено светло. електромагнетно зрачење које се ствара у том подручју. Истовремено, могу се генерисати и парови електрон-рупа, вибрације решетке (фонони) и осцилације електрона (плазма).
