Elektron mikroskopning tuzilishi va qo'llanilishi
Elektron mikroskop uch qismdan iborat: linzali bochka, vakuum tizimi va quvvat manbai shkafi. Ob'ektiv barrelga asosan elektron qurollar, elektron linzalar, namuna ushlagichlari, lyuminestsent ekranlar va kamera mexanizmlari kiradi. Ushbu komponentlar odatda yuqoridan pastgacha ustunga yig'iladi; vakuum tizimi mexanik vakuum nasoslari, diffuziya nasoslari va vakuum klapanlaridan iborat. Gaz quvur liniyasi ob'ektiv barrel bilan bog'langan; quvvat shkafi yuqori kuchlanish generatori, qo'zg'atuvchi oqim stabilizatori va turli xil sozlash boshqaruv bloklaridan iborat.
Elektron linzalari elektron mikroskop linzalari barrelining eng muhim qismidir. Fokus hosil qilish uchun elektron yo'lni o'qga egish uchun linza barrelining o'qiga nosimmetrik bo'lgan kosmik elektr maydoni yoki magnit maydondan foydalanadi. Uning vazifasi nurni fokuslash uchun shisha qavariq linzaga o'xshaydi, shuning uchun u elektron deb ataladi. ob'ektiv. Aksariyat zamonaviy elektron mikroskoplar elektromagnit linzalardan foydalanadilar, ular elektronlarni qutb poyabzallari bo'lgan lasan orqali o'tadigan juda barqaror doimiy qo'zg'alish oqimi tomonidan yaratilgan kuchli magnit maydon orqali yo'naltiradi.
Elektron qurol - volfram filamentining issiq katodidan, panjaradan va katoddan tashkil topgan komponent. U bir xil tezlikda elektron nurni chiqarishi va hosil qilishi mumkin, shuning uchun tezlashtiruvchi kuchlanishning barqarorligi o'n mingdan birdan 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 mikroskoplari odatda oddiy mikroskoplar tomonidan hal etilmaydigan nozik moddiy tuzilmalarni kuzatish uchun ishlatiladi; skanerlovchi elektron mikroskoplar, asosan, qattiq sirtlarning morfologiyasini kuzatish uchun ishlatiladi, shuningdek, elektronni hosil qilish uchun rentgen nurlari difraktometrlari yoki elektron energiya spektrometrlari bilan birlashtirilishi mumkin Mikrosferalar elektron nurning namuna atomlari tomonidan tarqalishidan hosil bo'ladi. Namunaning yupqaroq yoki pastroq zichlikdagi qismida elektron nurlarning tarqalishi kamroq bo'ladi, shuning uchun ko'proq elektronlar ob'ektiv diafragma orqali o'tadi va tasvirlashda ishtirok etadi va tasvirda yorqinroq ko'rinadi. Aksincha, namunaning qalinroq yoki zichroq qismlari tasvirda quyuqroq ko'rinadi. Namuna juda qalin yoki juda zich bo'lsa, tasvirning kontrasti yomonlashadi yoki hatto elektron nurning energiyasini yutish orqali buziladi yoki yo'q qilinadi.
Transmissiya elektron mikroskop linzalari barrelining yuqori qismi elektron quroldir. Elektronlar volframning issiq katodi tomonidan chiqariladi va elektron nurlar birinchi va ikkinchi kondanserlar tomonidan yo'naltiriladi. Namunadan o'tgandan so'ng, elektron nurlar ob'ektiv linzalar tomonidan oraliq oynada tasvirlanadi, so'ngra oraliq oyna va proyeksiya oynasi orqali bosqichma-bosqich kattalashtiriladi, keyin esa lyuminestsent ekranda yoki fotokogerent plastinkada tasvirlanadi.
Oraliq oynaning kattalashishi asosan qo'zg'alish oqimini sozlash orqali o'nlab martadan yuz minglab martagacha doimiy ravishda o'zgarishi mumkin; oraliq oynaning fokus uzunligini o'zgartirish orqali bir xil namunaning kichik qismlarida elektron mikroskopik tasvirlar va elektron difraksion tasvirlarni olish mumkin. Qalinroq metall bo'lak namunalarini o'rganish uchun frantsuz Dulos elektron optika laboratoriyasi 3500 kV tezlashtiruvchi kuchlanishli ultra yuqori kuchlanishli elektron mikroskopni ishlab chiqdi.
Skanerli elektron mikroskopning elektron nurlari namunadan o'tmaydi, faqat namuna yuzasidagi ikkilamchi elektronlarni skanerlaydi va qo'zg'atadi. Namuna yoniga qo'yilgan sintillyatsion kristall bu ikkilamchi elektronlarni qabul qiladi, rasm trubasining elektron nurlarining intensivligini kuchaytiradi va modulyatsiya qiladi va shu bilan rasm trubkasi ekranidagi yorqinlikni o'zgartiradi. Rasm trubasining burilish bobini namuna yuzasidagi elektron nur bilan sinxron skanerlashni davom ettiradi, shuning uchun rasm trubasining lyuminestsent ekrani namuna yuzasining topografik tasvirini aks ettiradi, bu sanoat televizorining ishlash printsipiga o'xshaydi. .
Skanerli elektron mikroskopning ruxsati asosan namuna yuzasidagi elektron nurning diametri bilan belgilanadi. Kattalashtirish - bu rasm trubkasidagi skanerlash amplitudasining namunadagi skanerlash amplitudasiga nisbati bo'lib, u doimiy ravishda o'nlab martadan yuz minglab martagacha o'zgarishi mumkin. Elektron mikroskopni skanerlash juda nozik namunalarni talab qilmaydi; tasvir kuchli uch o'lchovli ta'sirga ega; u moddalar tarkibini tahlil qilish uchun ikkilamchi elektronlar, so'rilgan elektronlar va elektron nurlar va moddalarning o'zaro ta'sirida hosil bo'lgan rentgen nurlari kabi ma'lumotlardan foydalanishi mumkin.
Skanerli elektron mikroskopning elektron tabancasi va kondensator linzalari transmisyon elektron mikroskopiniki bilan taxminan bir xil, ammo elektron nurni ingichka qilish uchun kondensator linzalari ostiga ob'ektiv linza va astigmatizator qo'shiladi va ikkita to'plam mavjud. ob'ektiv linzalari ichiga o'zaro perpendikulyar skanerlash nurlari o'rnatiladi. lasan. Ob'ektiv linzalari ostidagi namuna xonasi harakatlanishi, aylanishi va egilishi mumkin bo'lgan namuna bosqichi bilan jihozlangan.
Elektron mikroskoplardan foydalanish
Elektron mikroskoplar tuzilishi va qoʻllanilishiga koʻra uzatuvchi elektron mikroskoplar, skanerli elektron mikroskoplar, aks ettiruvchi elektron mikroskoplar va emissiya elektron mikroskoplariga boʻlinadi. Transmissiya elektron mikroskoplari odatda oddiy mikroskoplar tomonidan hal etilmaydigan nozik moddiy tuzilmalarni kuzatish uchun ishlatiladi; skanerlash elektron mikroskoplari asosan qattiq sirtlarning morfologiyasini kuzatish uchun ishlatiladi, shuningdek, materiallar tarkibini tahlil qilish uchun elektron mikroproblarni hosil qilish uchun rentgen nurlari difraktometrlari yoki elektron energiya spektrometrlari bilan birlashtirilishi mumkin; o'z-o'zidan chiqadigan elektron sirtlarni o'rganish uchun emissiya elektron mikroskopiyasi.
Transmissiya elektron mikroskopi elektron nurning namunaga kirib borishi va keyin tasvirni elektron linzalar yordamida kattalashtirishi sababli nomlanadi. Uning optik yo'li optik mikroskopga o'xshaydi. Ushbu turdagi elektron mikroskopda tasvir detalidagi kontrast namunaning atomlari tomonidan elektron nurning tarqalishi orqali yaratiladi. Namunaning yupqaroq yoki pastroq zichlikdagi qismida elektron nurlarning tarqalishi kamroq bo'ladi, shuning uchun ko'proq elektronlar ob'ektiv diafragma orqali o'tadi va tasvirlashda ishtirok etadi va tasvirda yorqinroq ko'rinadi. Aksincha, namunaning qalinroq yoki zichroq qismlari tasvirda quyuqroq ko'rinadi. Namuna juda qalin yoki juda zich bo'lsa, tasvirning kontrasti yomonlashadi yoki hatto elektron nurning energiyasini yutish orqali buziladi yoki yo'q qilinadi.
