Предности електронских микроскопа у односу на оптичке микроскопе
Електронски микроскоп је инструмент који користи електронски сноп и електронска сочива уместо светлосног снопа и оптичког сочива по принципу електронске оптике, тако да се фина структура материјала слика под веома великим увећањем.
Резолуција електронског микроскопа се изражава у смислу малог размака између две суседне тачке које он може да разреши. У 1970с, резолуција трансмисионог електронског микроскопа је била око 0.3 нанометра (резолуција људског ока је око 0,1 милиметар). Данас је велико увећање електронског микроскопа више од 3 милиона пута, док је велико увећање оптичког микроскопа око 2,000 пута, тако да електронски микроскоп може директно да посматра атоме и кристале одређених тешких метала у уредно уређена атомска матрица.
Године 1931., немачки Кнорр и Руска, са извором електрона са хладном катодним пражњењем и три електронска сочива модификовали су високонапонски осцилоскоп, и добили увећање од више од десет пута више од слике, потврђујући могућност повећања слике електронским микроскопом. 1932. године, након побољшања Руске, резолуција електронског микроскопа је достигла 50 нанометара, око 10 пута већа од резолуције оптичког микроскопа у то време, и тако је електронски микроскоп почео да привлачи пажњу људи.
Током 1940их година, Хил из Сједињених Држава је користио дисперзер да би компензовао ротационе асиметрије електронског сочива, тако да је моћ раздвајања електронског микроскопа довела до новог продора и постепено достигла савремени ниво. У Кини, 1958. године, успешан развој трансмисионог електронског микроскопа, његова резолуциона моћ од 3 нанометра, 1979. године и резолуциона моћ од 0,3 нанометра великог електронског микроскопа.
Иако је резолуција електронског микроскопа далеко боља од оптичког, али електронски микроскоп треба да ради у вакуумским условима, тако да је тешко посматрати живе организме, а зрачење електронског зрака ће учинити биолошке узорке оштећења од зрачења. Други проблеми, као што су осветљеност електронског пиштоља и побољшање квалитета електронског сочива, такође треба да се наставе проучавати.
Резолуциона моћ је важан индекс електронског микроскопа, који је повезан са упадним углом конуса и таласном дужином снопа електрона који пролази кроз узорак. Таласна дужина видљиве светлости је око {{0}} нм, а таласна дужина снопа електрона је повезана са напоном убрзања. Када је напон убрзања 50 до 100 кВ, таласна дужина електронског снопа је око 0,0053 до 0,0037 нм. Како је таласна дужина електронског зрака много мања од таласне дужине видљиве светлости, па чак и ако је угао конуса електронског зрака само 1% оптичког микроскопа, резолуција електронског микроскопа је и даље далеко боља од оптичког микроскопа .
Електронски микроскоп се састоји од три дела: цеви за огледало, вакумског система и ормарића за напајање. Цијев углавном има електронски пиштољ, електронска сочива, држач узорка, флуоресцентни екран и механизам камере и друге компоненте, ове компоненте се обично склапају од врха до дна у колону; вакумски систем се састоји од механичке вакуум пумпе, дифузионе пумпе и вакум вентила итд., а преко пумпног цевовода спојен је на цев огледала; Орман за напајање се састоји од високонапонског генератора, стабилизатора побудне струје и низа регулаторних контролних јединица.
Електронско сочиво је важан део цеви електронског микроскопа, симетрично је у односу на осу цеви свемирског електричног поља или магнетног поља тако да електрон прати до осе формирања фокуса улогу стакленог конвексног сочива да би улога снопа светлости фокусирана је слична улози сочива, па се назива електронска сочива. Већина модерних електронских микроскопа користи електромагнетна сочива, веома стабилном једносмерном струјом побуде кроз калем са ципелом на стубу коју генерише јако магнетно поље за фокусирање електрона.
Електронски топ је компонента која се састоји од волфрамове вруће катоде, капије и катоде. Он емитује и формира електронски сноп са уједначеном брзином, па се захтева да стабилност убрзаног напона буде најмање један део у десет хиљада.
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 микроскоп се често користи за посматрање оних са обичним микроскопима не могу разликовати фину структуру материјала; скенирајући електронски микроскоп се углавном користи за посматрање морфологије чврсте површине, али и са рендгенским дифрактометром или електронским спектрометром комбинованим да формирају електронску микросонду, која се користи за анализу састава материјала; емисиони електронски микроскоп за проучавање површине самоемисије електрона.
