Tok razvoja elektronskog mikroskopa
Sastav elektronskog mikroskopa
Izvor elektrona: to je katoda koja oslobađa slobodne elektrone, a prstenasta anoda ubrzava elektrone. Razlika napona između katode i anode mora biti vrlo visoka, obično između nekoliko hiljada volti i 3 miliona volti.
Elektroni: koriste se za fokusiranje elektrona. Uglavnom se koriste magnetna sočiva, a ponekad se koriste i elektrostatička sočiva. Funkcija elektronskog sočiva je ista kao i optička sočiva u optičkom mikroskopu. Fokus optičkog sočiva je fiksan, dok se fokus elektronskog sočiva može podesiti, tako da elektronski mikroskop nema sistem pokretnih sočiva kao optički mikroskop.
Vakumski uređaj: Vakum uređaj se koristi za osiguranje vakuumskog stanja u mikroskopu, tako da se elektroni neće apsorbirati ili skrenuti na svom putu.
Stalak za uzorke: uzorak se može stabilno postaviti na stalak za uzorke. Osim toga, često postoje uređaji koji se mogu koristiti za promjenu uzorka (poput kretanja, rotacije, grijanja, hlađenja, istezanja, itd.).
Detektor: signal ili sekundarni signal koji se koristi za prikupljanje elektrona. Vrste Projekcija uzorka se može dobiti direktno transmisijskim elektronskim mikroskopom. U ovom mikroskopu, elektroni prolaze kroz uzorak, tako da uzorak mora biti vrlo tanak. Debljina uzorka određena je atomskom težinom atoma koji čine uzorak, naponom ubrzavajućih elektrona i željenom rezolucijom. Debljina uzorka može se kretati od nekoliko nanometara do nekoliko mikrona. Što je veća atomska težina i niži napon, uzorak mora biti tanji.
Promjenom sistema sočiva objektiva, ljudi mogu direktno povećati sliku fokusa sočiva objektiva. Na osnovu toga ljudi mogu dobiti slike difrakcije elektrona. Koristeći ovu sliku, može se analizirati kristalna struktura uzorka.
U transmisijskom elektronskom mikroskopu sa filtriranjem energije (EFTEM), ljudi mjere promjenu brzine elektrona dok prolaze kroz uzorak. Iz ovoga možemo zaključiti o hemijskom sastavu uzorka, kao što je distribucija hemijskih elemenata u uzorku.
Tok razvoja elektronskog mikroskopa
Nemci M. Noel i E. ruska su 1931. modifikovali visokonaponski osciloskop sa izvorom elektrona sa hladnom katodom i tri elektronska sočiva i dobili sliku sa uvećanjem od više od deset puta. Izumljen je transmisioni elektronski mikroskop koji je potvrdio mogućnost uvećanja slike elektronskim mikroskopom. Godine 1932, nakon poboljšanja Ruske, rezolucija elektronskog mikroskopa je dostigla 50 nanometara, što je bilo oko deset puta više od tadašnjeg optičkog mikroskopa, probijajući granicu rezolucije optičkog mikroskopa, pa su ljudi počeli da obratite pažnju na elektronski mikroskop. Tokom 1940-ih, Hill iz Sjedinjenih Država koristio je uređaj za astigmatizam za kompenzaciju rotacijske asimetrije elektronskog sočiva, čime je napravljen novi proboj u rezoluciji elektronskog mikroskopa i postepeno dostigao moderni nivo. U Kini je 1958. uspješno razvijen transmisioni elektronski mikroskop s rezolucijom od 3 nm, a veliki elektronski mikroskop rezolucije 0,3 nm napravljen je 1979. godine.
