Принцип рада и примена трансмисионе електронске микроскопије
Трансмисиона електронска микроскопија (скраћено ТЕМ) може видети фине структуре мање од {{0}}.2ум које се не могу јасно видети под оптичким микроскопом. Ове структуре се називају ултраструктура или ултраструктура. Да би се ове структуре јасно виделе, неопходно је изабрати извор светлости краће таласне дужине да би се побољшала резолуција микроскопа. Руска је изумео трансмисијску електронску микроскопију са електронским снопом као извором светлости 1932. Таласна дужина електронског снопа је много краћа од видљиве светлости и ултраљубичастог светла, а таласна дужина снопа електрона је обрнуто пропорционална квадратном корену напона. емитованог електронског снопа, односно што је напон већи, таласна дужина је краћа. Тренутно, резолуција ТЕМ може да достигне 0,2 нм.
Принцип рада трансмисионе електронске микроскопије је да електронски сноп који емитује електронски пиштољ пролази кроз кондензатор дуж оптичке осе тела огледала у вакуумском каналу, а затим га конвергира у оштру, светлу и уједначену светлосну тачку кроз кондензатор, који сија на узорку у просторији за узорковање; Електронски сноп који пролази кроз узорак носи структурну информацију унутар узорка, при чему мање електрона пролази кроз густе области и више електрона пролази кроз ретке области; Након фокусирања и примарног увећања сочива објектива, електронски сноп улази у средње сочиво и прво и друго пројекционо огледало доњег нивоа ради свеобухватног снимања са увећањем. Појачана електронска слика се коначно пројектује на флуоресцентну екранску плочу у просторији за посматрање; Флуоресцентни екран претвара електронске слике у слике видљиве светлости које корисници могу посматрати. Овај одељак ће представити главне структуре и принципе сваког система посебно.
Принцип снимања трансмисионе електронске микроскопије
Принцип снимања трансмисионе електронске микроскопије може се поделити у три случаја:
1. Слика апсорпције: Када се електрони емитују на узорке велике масе и густине, главна фаза формирања је расејање. Подручја са великом масом и дебљином на узорку имају већи угао расејања електрона, мање електрона пролази кроз њих, а осветљеност слике је тамнија. Рана трансмисиона електронска микроскопија била је заснована на овом принципу.
2. Дифракциона слика: након што се сноп електрона дифрагује на узорку, дистрибуција амплитуде дифрактираног таласа на различитим позицијама узорка одговара различитој дифракционој способности сваког дела кристала у узорку. Када се појави кристалографски дефект, дифракциона способност дела дефекта се разликује од целокупне површине, тако да је расподела амплитуде дифрактованог таласа неуједначена, што одражава дистрибуцију кристалографског дефекта.
3. Слика фазе: Када је узорак тањи од 100 А, електрони могу проћи кроз узорак, а промена амплитуде таласа се може занемарити. Слика долази од промене фазе.
Употреба трансмисионе електронске микроскопије
Трансмисиона електронска микроскопија се широко користи у науци о материјалима и биологији. Због подложности електрона расејању или апсорпцији од стране објеката, сила продирања је ниска, а густина, дебљина и други фактори узорка могу утицати на коначни квалитет слике. Због тога је потребно припремити тање ултра танке резове, обично 50-100нм. Због тога узорци посматрани трансмисијском електронском микроскопијом морају бити третирани веома танким. Најчешће коришћене методе обухватају: метод ултра-танких пресека, метод замрзнутог ултра-танког пресека, метод замрзнутог јеткања, метод замрзнутог лома, итд. За течне узорке, обично се посматра качењем претходно обрађене бакарне жичане мреже.
