Elektron mikroskop va optik mikroskopning afzalliklari
Elektron mikroskop elektron optika tamoyillariga asoslangan asbob bo'lib, u yorug'lik nurlari va optik linzalar o'rniga elektron nurlar va linzalardan foydalanadi, moddaning nozik tuzilmalarini juda yuqori kattalashtirishda tasvirlaydi.
Elektron mikroskopning aniqlik qobiliyati u ajrata oladigan qo'shni ikkita nuqta orasidagi kichik masofa bilan ifodalanadi. 1970yillarda transmissiya elektron mikroskopining ruxsati 0,3 nanometrga yaqin edi (odam koʻzining aniqligi 0,1 millimetrga yaqin edi). Hozirgi vaqtda elektron mikroskoplar 3 million martadan ortiq, optik mikroskoplar esa taxminan 2000 marta kattalashtirishga ega. Shuning uchun elektron mikroskoplar ma'lum og'ir metallar atomlari va kristallarining aniq joylashtirilgan atom panjarasini bevosita kuzatishi mumkin.
Elektron mikroskoplar optik mikroskoplarga qaraganda ancha yaxshi aniqlikka ega bo'lsa-da, ular vakuum sharoitida ishlashga muhtojligi sababli tirik organizmlarni kuzatish qiyin va elektron nurlanish ham biologik namunalarga radiatsiyaviy zarar etkazishi mumkin. Elektron qurol yorqinligi va elektron linzalar sifatini yaxshilash kabi boshqa masalalar ham qo'shimcha o'rganilishi kerak.
Rezolyutsiya elektron mikroskopiyaning muhim ko'rsatkichi bo'lib, u konusning burchagi va namunadan o'tadigan elektron nurining to'lqin uzunligi bilan bog'liq. Ko'rinadigan yorug'likning to'lqin uzunligi taxminan {0}} nanometr, elektron nurning to'lqin uzunligi esa tezlanish kuchlanishiga bog'liq. Tezlanish kuchlanishi 50-100 kV bo'lganda, elektron nurning to'lqin uzunligi taxminan 0.0053-0,0037 nanometrga teng. Elektron nurning to'lqin uzunligi ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligidan ancha kichik bo'lganligi sababli, elektron nurning konus burchagi optik mikroskopning atigi 1 foizini tashkil qilsa ham, elektron mikroskopning aniqligi hali ham ko'p. optik mikroskopga qaraganda yaxshiroq.
Elektron mikroskop uch qismdan iborat: oyna trubkasi, vakuum tizimi va quvvat shkafi. Ob'ektiv barrel asosan elektron qurollar, elektron linzalar, namunali tokchalar, lyuminestsent ekranlar va kamera mexanizmlaridan iborat bo'lib, ular odatda yuqoridan pastgacha ustunga yig'iladi; Vakuum tizimi mexanik vakuum nasoslari, diffuziya nasoslari va vakuum vanalaridan iborat bo'lib, havo chiqarish quvur liniyasi orqali oyna trubkasiga ulanadi; Quvvat shkafi yuqori voltli generator, qo'zg'atuvchi oqim stabilizatori va turli xil tartibga solish va boshqarish bloklaridan iborat.
Elektron linza elektron mikroskop naychasining muhim tarkibiy qismidir. Elektron traektoriyani o'q tomon egib, fokus hosil qilish uchun trubaning o'qiga simmetrik bo'lgan fazoviy elektr yoki magnit maydondan foydalanadi. Uning vazifasi yorug'lik nurini fokuslash uchun shisha qavariq linzaga o'xshaydi, shuning uchun u elektron linzalar deb ataladi. Aksariyat zamonaviy elektron mikroskoplar elektromagnit linzalardan foydalanadilar, ular elektronlarni qutb poyafzallari bo'lgan lasan orqali o'tadigan barqaror doimiy qo'zg'alish oqimi tomonidan yaratilgan kuchli magnit maydon orqali qaratadi.
Elektron qurol - bu volfram simli issiq katod, eshik va katoddan tashkil topgan komponent. U bir xil tezlikda elektron nurlarini chiqarishi va hosil qilishi mumkin, shuning uchun tezlashuv kuchlanishining barqarorligi mingdan biridan kam bo'lmasligi kerak.
Skanerli elektron mikroskopning elektron nurlari namunadan o'tmaydi va faqat namuna yuzasidagi ikkilamchi elektronlarni skanerlaydi va qo'zg'atadi. Namuna yoniga qo'yilgan sintillyatsion kristall bu ikkilamchi elektronlarni oladi va kuchaytirilgandan so'ng rasm trubkasining elektron nurlarining intensivligini modulyatsiya qiladi va shu bilan rasm trubkasi floresan ekranining yorqinligini o'zgartiradi. Rasm trubasining burilish bobini skanerlash uchun namuna yuzasidagi elektron nur bilan sinxronlashtiriladi, shuning uchun rasm trubasining floresan ekrani sanoat televizorining ishlash printsipiga o'xshash namuna yuzasining morfologik tasvirini ko'rsatadi.
Skanerli elektron mikroskopning aniqligi asosan namuna yuzasidagi elektron nurning diametriga bog'liq. Kattalashtirish ko'rish trubkasidagi skanerlash amplitudasining namunadagi skanerlash amplitudasiga nisbati bo'lib, u doimiy ravishda o'nlab martadan yuz minglab martagacha o'zgarishi mumkin. Skanerli elektron mikroskop juda nozik namunalarni talab qilmaydi; Tasvirlar kuchli stereoskopiya tuyg'usiga ega; Ikkilamchi elektronlar, so'rilgan elektronlar va elektron nurlar va moddalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida hosil bo'lgan rentgen nurlari kabi ma'lumotlardan foydalangan holda moddalar tarkibini tahlil qilishi mumkin.
Skanerli elektron mikroskopning elektron tabancasi va kondensatori transmisyon elektron mikroskopiniki bilan taxminan bir xil, ammo elektron nurni nozikroq qilish uchun kondanser ostiga ob'ektiv linza va astigmatizator qo'shiladi va ikkita o'zaro perpendikulyar to'plam qo'shiladi. ob'ektiv linzalari ichiga skanerlash bobinlari ham o'rnatiladi. Ob'ektiv linzalari ostidagi namuna xonasi ko'chirilishi, aylantirilishi va egilishi mumkin bo'lgan namuna bosqichi bilan jihozlangan.
