Forskjellige typer elektronmikroskop

September 29

Forskjellige typer elektronmikroskop


Elektronmikroskopi benytter en fokusert stråle av elektroner for å lage høyoppløselige bilder av et mål prøven. Mens lysmikroskoper er begrenset i sin forstørrelse av bølgelengden av fotoner, er elektronmikroskop begrenset av mye mindre bølgelengde av elektroner, og dermed oppnå forstørrelse ned til nesten 0,05 nanometer. Det finnes fire hovedtyper av elektronmikroskop, som alle kan grovt avgrenset av typen reflekterte energien de opp fra prøven.

Historie

Den første elektronmikroskop, et transmisjonselektronmikroskop, ble bygget av tyske ingeniører Max Knoll og Ernst Ruska i 1931. Selv om den opprinnelige prototypen oppnås en lavere forstørrelse enn for dagens lysmikroskoper, hell viste Knoll og Ruska designet var mulig og to år senere overgått lysmikroskop i forstørrelse makt. Alle etterfølgende iterasjoner av elektronmikroskop er basert på den originale prototypen.

Transmisjonselektronmikroskop (TEM)

Overføring elektronmikroskop produsere bilder ved å registrere elektronstrålen etter at den har passert gjennom en tynn skive av prøvestykket. Prøven anbringes på en kobbertråd gitter og utsettes for en elektronstråle, normalt generert ved å kjøre med høy spenning over et wolframfilament. Elektronstråle reiser gjennom en kondensator linse, treffer prøven og fortsetter gjennom objektive og projektive linsene før de blir samlet på en fosforskjerm. Som med alle former for elektronmikroskopi, må målet prøven dehydrert og isolert i et vakuum for å unngå vanndamp forurensning, noe som kan føre til uønsket elektron spredning. TEMS produsere den høyeste forstørrelse av alle elektronmikroskop.

Scanning Electron Microscope (SEM)

Skanning elektronmikroskop, sammen med overføring elektronmikroskop, er den mest brukte. I motsetning til TEMS, scanning elektronmikroskop produsere bilder ved å samle de sekundære eller uelastisk spredte elektroner som spretter av overflaten av en prøve. Den primære elektronstråle går gjennom flere samlelinser, skanderingsspolene og en objektivlinse før treffer overflaten av prøven. Den elektronstråle er spredt på treffer prøven og en sekundær elektron detektor samler de spredte elektroner. Elektron data er da raster-skannet for å fremstille overflate bilder med stor dybdeskarphet.

Refleksjon Electron Microscope (REM)

Refleksjon elektronmikroskop operere svært lik SEM i form av struktur. Rems imidlertid samle tilbakespredte eller elastisk spredte elektroner etter primærelektronstråle treffer prøveoverflaten. Refleksjonselektronmikroskop er oftest kombinert med spin-polarisert lavenergielektronmikroskopi til bilde magnetisk domene underskrift av prøveflater i datamaskinen kretser konstruksjon.

Scanning transmisjonselektronmikroskop (STEM)

Skanning transmisjonselektronmikroskop, som tradisjonelle temer, passerer en elektronstråle gjennom en tynn skive av prøven. I stedet for å fokusere elektronstrålen etter å ha passert gjennom prøven, fokuserer et STEM bjelken på forhånd og konstruerer bildet gjennom rasterskanning. Scanning transmisjonselektronmikroskop er godt egnet for analytiske kartleggingsteknikker slik som elektron energitap spektroskopi og den ringformede mørke-felt mikroskopi.