Elektron mikroskopning tarkibi
Elektron mikroskopning tarkibi
Asosiy tarkibiy qismlar quyidagilardir:
Elektron manbai: erkin elektronlarni chiqaradigan katod va elektronlarni tezlashtiradigan halqa shaklidagi anod. Katod va anod o'rtasidagi kuchlanish farqi juda yuqori bo'lishi kerak, odatda minglab voltsdan 3 million voltgacha.
Elektron: elektronlarni fokuslash uchun ishlatiladi. Odatda magnit linzalar, ba'zan esa elektrostatik linzalar qo'llaniladi. Elektron linzaning vazifasi optik mikroskopdagi optik linzaning vazifasi bilan bir xil. Optik linzalarning fokusi sobit, elektron linzalarning fokusi esa sozlanishi mumkin, shuning uchun elektron mikroskopda optik mikroskop kabi harakatlanuvchi linzalar tizimi mavjud emas.
Vakuum qurilmasi: Mikroskopda elektronlar so'rilmasligi yoki yo'lida burilmasligi uchun vakuum holatini saqlash uchun ishlatiladigan vakuum qurilmasi.
Namuna tokchasi: Namuna namuna tokchasiga barqaror joylashtirilishi mumkin. Bundan tashqari, ko'pincha namunani o'zgartirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan qurilmalar mavjud (masalan, ko'chirish, aylantirish, isitish, sovutish, cho'zish va boshqalar).
Detektor: elektronlarni yig'ish uchun ishlatiladigan signal yoki ikkilamchi signal. Namuna proektsiyasini to'g'ridan-to'g'ri transmissiya elektron mikroskop (TEM) yordamida olish mumkin. Ushbu mikroskopda elektronlar namunadan o'tadi, shuning uchun namuna juda nozik bo'lishi kerak. Namunani tashkil etuvchi atomlarning atom og'irligi, tezlashtiruvchi elektronlarning kuchlanishi va kerakli ruxsat namunaning qalinligini aniqlaydi. Namuna qalinligi bir necha nanometrdan bir necha mikrongacha bo'lishi mumkin. Atom og'irligi qanchalik baland va kuchlanish past bo'lsa, namuna yupqaroq bo'lishi kerak.
Ob'ektiv linzalarning linzalari tizimini o'zgartirib, ob'ektiv linzalarning markazlashtirilgan nuqtasi tasvirini to'g'ridan-to'g'ri kattalashtirish mumkin. Bundan elektron difraksion tasvirlarni olish mumkin. Ushbu rasm yordamida namunaning kristall tuzilishini tahlil qilish mumkin.
Energiya filtrlangan uzatish elektron mikroskopida (EFTEM) odamlar elektronlar namunadan o'tayotganda ularning tezligi o'zgarishini o'lchaydilar. Bundan biz namunaning kimyoviy tarkibi, masalan, namunadagi kimyoviy elementlarning taqsimlanishi haqida xulosa chiqarishimiz mumkin.
Elektron mikroskopning rivojlanish kursi
1931 yilda germaniyalik M. Noel va E. Ruska yuqori voltli osiloskopni sovuq katodli razryadli elektron manbai va uchta elektron linzalari bilan o'zgartirdilar va o'n barobardan ortiq kattalashtirilgan tasvirlarni oldilar. Ular elektron mikroskop yordamida kattalashtirish tasvirini olish imkoniyatini tasdiqlovchi uzatuvchi elektron mikroskopni ixtiro qildilar. 1932-yilda Ruska takomillashganidan so‘ng elektron mikroskopning aniqlik qobiliyati 5{8}} nanometrga yetdi, bu o‘sha davrdagi optik mikroskopning aniqlik qobiliyatidan taxminan o‘n barobar ko‘p, optik mikroskopning aniqlik chegarasini buzdi. Shuning uchun elektron mikroskopga e'tibor berila boshladi. 1940-yillarda Amerika Qo'shma Shtatlari Hill elektron linzalarning aylanish assimetriyasini qoplash uchun astigmatizatordan foydalangan, elektron mikroskopning o'lchamlarida yangi yutuq yaratgan va asta-sekin zamonaviy darajaga etgan. Xitoyda 1958 yilda 3 nanometrli o'tkazuvchan elektron mikroskop muvaffaqiyatli ishlab chiqildi.1979 yilda 0,3 nanometrli katta elektron mikroskop yaratildi.
Elektron mikroskopning qurilish printsipi
Elektron mikroskop linza bochkasi, vakuum tizimi va quvvat shkafidan iborat. Ob'ektiv barrel asosan elektron qurol, elektron linzalar, namuna ushlagichi, lyuminestsent ekran va fotografik mexanizm kabi komponentlarni o'z ichiga oladi. Ushbu komponentlar odatda yuqoridan pastgacha ustunga yig'iladi; Vakuum tizimi mexanik vakuum pompasi, diffuziya pompasi, vakuum klapan va boshqalardan iborat bo'lib, havo chiqarish trubkasi orqali linza barreliga ulanadi; Elektr shkafi yuqori voltli generator, qo'zg'atuvchi oqim stabilizatori va turli xil sozlash va boshqarish bloklaridan iborat.
Elektron linzalari elektron mikroskopning linzalari barrelidagi eng muhim komponent hisoblanadi. Fokus hosil qilish uchun elektron traektoriyani o'q tomon burish uchun linza barrelining 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 qutb poyabzallari bo'lgan lasan orqali o'tadigan barqaror doimiy qo'zg'alish oqimi tomonidan yaratilgan kuchli magnit maydonga ega elektronlarni qaratadi.
Elektron qurol - volfram simli issiq katod, eshik elektrodi va katoddan tashkil topgan komponent. U bir xil tezlikda elektron nurni chiqarishi va hosil qilishi mumkin, shuning uchun tezlashuv kuchlanishining barqarorligi 1/10000 dan kam bo'lmasligi kerak.
