Elektron mikroskobu aleti

Elektron mikroskobu, çalışma nesnesini aydınlatmak için bir ışık demeti yerine bir elektron demeti kullanarak son derece yüksek çözünürlüğe ulaşan mikroskop.

metalurji: Elektron mikroskopisi

Metalleri incelemek için ince odaklanmış enerjik elektron demetlerinin kullanılması konusunda büyük ilerleme kaydedilmiştir. Elektron mikroskobu s

.

Tarih

20. yüzyılın ilk çeyreğinde birçok fizikçi tarafından yapılan temel araştırmalar, katot ışınlarının (yani elektronların) mikroskop çözünürlüğünü artırmak için bir şekilde kullanılabileceğini düşündürmektedir. 1924'te Fransız fizikçi Louis de Broglie, elektron ışınlarının bir dalga hareketi biçimi olarak kabul edilebileceği önerisiyle yolu açtı. De Broglie formülü, örneğin 60.000 volt (veya 60 kilovolt [k]) ile hızlanan elektronlar için, dalga boyunun 0.05 angstrom (Å) —e, yeşilin 1 / 100.000 olduğunu gösterecektir. Işık. Bu tür dalgalar mikroskopta kullanılabilseydi, çözünürlükte önemli bir artış meydana gelecektir. 1926'da manyetik veya elektrostatik alanların elektronlar veya diğer yüklü parçacıklar için lens görevi görebildiği gösterilmiştir. Bu keşif, elektron optiklerini incelemeye başladı ve 1931'de Alman elektrik mühendisleri Max Knoll ve Ernst Ruska, elektron kaynağının görüntülerini üreten iki lensli bir elektron mikroskobu tasarladı. 1933'te elektron kaynağından ziyade bir örnek görüntüleyen ilkel bir elektron mikroskobu inşa edildi ve 1935'te Knoll katı bir yüzeyin taranmış görüntüsünü üretti. Optik mikroskobun çözünürlüğü yakında aşıldı.

Alman fizikçi Manfred, Freiherr (baron) von Ardenne ve İngiliz elektronik mühendisi Charles Oatley (elektron ışınının numuneden geçtiği) transmisyon elektron mikroskobunun temellerini attı daha sonra özellikle Ardenne'nin Elektronen-Übermikroskopie (1940) kitabına kaydedilen elektronlar). Elektron mikroskoplarının yapımında daha fazla ilerleme II.Dünya Savaşı sırasında ertelendi, ancak 1946'da, objektif lensin astigmatizmini telafi eden damgalayıcı icatla bir itici güç aldı, daha sonra üretim daha yaygın hale geldi.

Transmisyon elektron mikroskobu (TEM), 1 mikrometre kalınlığa kadar olan numuneleri görüntüleyebilir. Yüksek voltajlı elektron mikroskopları TEM'lere benzer, ancak çok daha yüksek voltajlarda çalışır. Katı bir nesnenin yüzeyi üzerinde bir elektron ışınının tarandığı tarama elektron mikroskobu (SEM), yüzey yapısının detaylarının bir görüntüsünü oluşturmak için kullanılır. Çevresel tarama elektron mikroskobu (ESEM), SEM'den farklı olarak bir atmosferde bir numunenin taranmış görüntüsünü oluşturabilir ve bazı canlı organizmalar da dahil olmak üzere nemli numunelerin incelenmesine uygundur.

Teknik kombinasyonları, TEM ve SEM yöntemlerini birleştiren tarama transmisyon elektron mikroskobunu (STEM) ve kullanılarak yapılacak kompozisyonun kimyasal analizine izin veren elektron-prob mikroanalizörü veya mikroprobu analizörünü ortaya çıkarmıştır. olaydaki elektron ışını, numunedeki kimyasal elementler tarafından karakteristik X-ışınlarının emisyonunu uyarmak için. Bu X-ışınları cihaza yerleştirilmiş spektrometreler tarafından tespit edilir ve analiz edilir. Mikroprob analizörleri, yapı ve kompozisyonun kolayca ilişkilendirilebilmesi için bir elektron tarama görüntüsü üretebilir.

Başka bir elektron mikroskobu tipi, bir katot ışını tüpüne monte edilmiş bir telden elektronları çekmek için güçlü bir elektrik alanının kullanıldığı alan emisyon mikroskobudur.