Elektron mikroskoplarning optik mikroskoplarga nisbatan afzalliklari
Elektron mikroskop - elektron optika printsipiga ko'ra yorug'lik nurlari va optik linzalar o'rniga elektron nur va elektron linzalardan foydalanadigan asbob bo'lib, materialning nozik tuzilishi juda yuqori kattalashtirish ostida tasvirlanadi.
Elektron mikroskopning o'lchamlari u hal qila oladigan ikkita qo'shni nuqta orasidagi kichik oraliqda ifodalanadi.1970 larda transmissiya elektron mikroskopining ruxsati taxminan 0,3 nanometr edi. (odam ko'zining o'lchamlari taxminan 0,1 millimetrga teng). Hozirgi vaqtda elektron mikroskopning kattalashtirishi 3 million martadan ortiq, optik mikroskopning kattalashtirishi esa taxminan 2000 marta, shuning uchun elektron mikroskop ma'lum bir og'ir metallarning atomlari va kristallarini bevosita kuzatishi mumkin. aniq tartibga solingan atom nuqta matritsasi.
1931 yilda Germaniyaning Knorr va Ruska sovuq katodli zaryadsiz elektron manbai va uchta elektron linzalari yuqori voltli osiloskopni o'zgartirdi va tasvirni elektron mikroskop yordamida kattalashtirish imkoniyatini tasdiqlovchi tasvirni o'ndan o'n barobar ko'proq kattalashtirishga erishdi. 1932 yil, Ruska takomillashganidan so'ng, elektron mikroskopning o'lchamlari 50 nanometrga yetdi, bu o'sha paytdagi optik mikroskopdan taxminan 10 baravar ko'p edi va shuning uchun Elektron mikroskop odamlarning e'tiborini jalb qila boshladi.
1940-yillarda AQSHning Xill elektron linzalarning aylanish assimetriyasini kompensatsiya qilish uchun disperserdan foydalangan, natijada elektron mikroskopning ajralish kuchi yangi yutuq boʻlib, asta-sekin zamonaviy darajaga yetgan. Xitoyda 1958 yilda transmissiya elektron mikroskopning muvaffaqiyatli rivojlanishi, uning 3 nanometrli rezolyutsiya quvvati, 1979 yilda 0,3 nanometrli keng ko'lamli elektron mikroskopning hal qilish quvvati amalga oshirildi.
Elektron mikroskopning o'lchamlari optik mikroskopga qaraganda ancha yaxshi bo'lsa-da, lekin elektron mikroskop vakuum sharoitida ishlashi kerak, shuning uchun tirik organizmlarni kuzatish qiyin va elektron nurning nurlanishi biologik namunalarni yaratadi. nurlanish shikastlanishi. Elektron qurolning yorqinligi va elektron linzalarning sifatini yaxshilash kabi boshqa muammolarni ham o'rganishni davom ettirish kerak.
Rezolyutsiya kuchi elektron mikroskopning muhim ko'rsatkichi bo'lib, u namunadan o'tadigan elektron nurining tushish burchagi va to'lqin uzunligi bilan bog'liq. Ko'rinadigan yorug'likning to'lqin uzunligi taxminan {0}} nm, elektron nurning to'lqin uzunligi esa tezlashtiruvchi kuchlanish bilan bog'liq. Tezlashtiruvchi kuchlanish 5{5}} dan 100 kV gacha bo'lganda, elektron nurning to'lqin uzunligi taxminan 0,0053 dan 0,0037 nm gacha. Elektron nurning to'lqin uzunligi ko'rinadigan yorug'likning to'lqin uzunligidan ancha kichik bo'lganligi sababli, elektron nurning konus burchagi optik mikroskopning atigi 1% bo'lsa ham, elektron mikroskopning o'lchamlari optik mikroskopdan ancha yaxshi. .
Elektron mikroskop uch qismdan iborat: oyna trubkasi, vakuum tizimi va quvvat manbai shkafi. Barrelda asosan elektron qurol, elektron linzalar, namuna ushlagichi, lyuminestsent ekran va kamera mexanizmi va boshqa komponentlar mavjud, bu komponentlar odatda yuqoridan pastgacha ustunga yig'iladi; vakuum tizimi mexanik vakuum pompasi, diffuziya pompasi va vakuum klapanlari va boshqalardan iborat va ko'zguning barreliga ulangan nasos quvuri orqali; Elektr ta'minoti shkafi yuqori voltli generatordan, qo'zg'atuvchi oqim stabilizatoridan va turli xil tartibga soluvchi boshqaruv bloklaridan iborat.
Elektron linzalari elektron mikroskop barrelining muhim qismi bo'lib, u bochkaning o'qiga nosimmetrik bo'lib, kosmosdagi elektr yoki magnit maydonning o'qiga mos keladi, shuning uchun elektron izi shisha konveksning rolini markazlashtirish o'qiga mos keladi. linzalar yorug'lik nurining rolini fokuslash uchun linzalarning roliga o'xshaydi, shuning uchun u elektron linzalar deb ataladi. Aksariyat zamonaviy elektron mikroskoplar elektromagnit linzalardan foydalanadi, elektronlarni fokuslash uchun kuchli magnit maydon tomonidan hosil qilingan qutb poyafzaliga ega bo'lgan bobin orqali juda barqaror doimiy qo'zg'alish oqimi.
Elektron qurol volframli issiq katod, darvoza va katoddan tashkil topgan komponent hisoblanadi. U bir xil tezlikda elektron nurni chiqaradi va hosil qiladi, shuning uchun tezlashtiruvchi kuchlanishning barqarorligi o'n mingda bir qismdan kam bo'lmasligi kerak.
Elektron mikroskoplar tuzilishi va qoʻllanilishiga koʻra uzatuvchi elektron mikroskoplar, skanerli elektron mikroskoplar, aks ettiruvchi elektron mikroskoplar va emissiya elektron mikroskoplariga boʻlinadi. Transmissiya elektron mikroskopi ko'pincha oddiy mikroskoplar bilan materialning nozik tuzilishini ajrata olmaydiganlarni kuzatish uchun ishlatiladi; skanerlash elektron mikroskopi asosan qattiq sirt morfologiyasini kuzatish uchun ishlatiladi, shuningdek, material tarkibini tahlil qilish uchun ishlatiladigan elektron mikroprobni hosil qilish uchun birlashtirilgan rentgen nurlari difraktometri yoki elektron spektrometr bilan; elektronlarning o'z-o'zini chiqarish yuzasini o'rganish uchun emissiya elektron mikroskopi.
