Spisu treści:
Transmisyjny mikroskop elektronowy w Instytucie Chemii na UwB (Może 2024)
Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM), rodzaj mikroskopu elektronowego, który ma trzy podstawowe układy: (1) działo elektronowe, które wytwarza wiązkę elektronów, oraz układ kondensatora, który skupia wiązkę na obiekcie, (2) wytwarzający obraz układ składający się z soczewki obiektywu, ruchomej powierzchni próbki oraz soczewek pośrednich i projektora, które skupiają elektrony przechodzące przez próbkę, tworząc prawdziwy, bardzo powiększony obraz, oraz (3) system rejestracji obrazu, który przekształca obraz elektronów w jakąś formę dostrzegalną dla ludzkiego oka. System zapisu obrazu zwykle składa się z ekranu fluorescencyjnego do oglądania i ustawiania ostrości obrazu oraz aparatu cyfrowego do zapisywania na stałe. Ponadto wymagany jest układ próżniowy składający się z pomp i powiązanych z nimi wskaźników i zaworów oraz zasilaczy.
Kartkówka
Quiz na temat elektroniki i gadżetów
Który z nich nie jest telefonem?
Układ elektronów i skraplacza
Źródłem elektronów, katodą, jest podgrzewane włókno wolframowe w kształcie litery V lub, w wysokowydajnych instrumentach, ostro zakończony pręt z materiału takiego jak heksaboran lantanu. Żarnik jest otoczony siatką kontrolną, zwaną czasem cylindrem Wehnelta, z centralnym otworem umieszczonym na osi kolumny; wierzchołek katody jest ustawiony tak, aby leżeć na tym lub tuż powyżej lub poniżej tego otworu. Katoda i siatka kontrolna mają potencjał ujemny równy pożądanemu napięciu przyspieszającemu i są izolowane od reszty przyrządu. Końcową elektrodą działa elektronowego jest anoda, która przyjmuje postać dysku z osiowym otworem. Elektrony opuszczają katodę i tarczę, przyspieszają w kierunku anody i, jeśli stabilizacja wysokiego napięcia jest wystarczająca, przechodzą przez otwór centralny ze stałą energią. Kontrola i ustawienie działa elektronowego mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia zadowalającego działania.
Intensywność i apertura kątowa wiązki są kontrolowane przez układ soczewek skraplacza między pistoletem a próbką. Pojedyncza soczewka może być użyta do skupienia wiązki na obiekcie, ale częściej stosuje się podwójny kondensator. W tym przypadku pierwsza soczewka jest silna i wytwarza zmniejszony obraz źródła, który jest następnie obrazowany przez drugą soczewkę na obiekcie. Taki układ jest ekonomiczny dla przestrzeni między wyrzutnią elektronów a stopniem obiektu i jest bardziej elastyczny, ponieważ zmniejszenie wielkości obrazu źródła (a tym samym ostatecznego rozmiaru oświetlonego obszaru na próbce) może być szeroko zróżnicowane poprzez kontrolowanie pierwszy obiektyw. Zastosowanie małej wielkości plamki minimalizuje zakłócenia w próbce spowodowane nagrzewaniem i napromieniowaniem.
System tworzenia obrazu
Kratka na preparat jest przenoszona w małym uchwycie w ruchomym stoliku na preparat. Obiektyw ma zwykle krótką ogniskową (1–5 mm [0,04–0,2 cala]) i wytwarza rzeczywisty obraz pośredni, który jest dodatkowo powiększany przez obiektyw lub soczewki projektora. Pojedynczy obiektyw projektora może zapewniać zakres powiększenia 5: 1, a dzięki zastosowaniu wymiennych elementów biegunowych w projektorze można uzyskać szerszy zakres powiększeń. Nowoczesne instrumenty wykorzystują dwie soczewki projektora (jedna zwana soczewką pośrednią), aby umożliwić większy zakres powiększenia i zapewnić większe ogólne powiększenie bez proporcjonalnego wzrostu fizycznej długości kolumny mikroskopu.
Ze względów praktycznych ze względu na stabilność obrazu i jasność mikroskop jest często obsługiwany w celu uzyskania końcowego powiększenia 1000–250 000 × na ekranie. Jeśli wymagane jest większe końcowe powiększenie, można je uzyskać przez powiększenie fotograficzne lub cyfrowe. Jakość ostatecznego obrazu w mikroskopie elektronowym zależy w dużej mierze od dokładności różnych regulacji mechanicznych i elektrycznych, z którymi różne soczewki są ustawione względem siebie i układu oświetlającego. Soczewki wymagają zasilaczy o wysokim stopniu stabilności; dla najwyższego standardu rozdzielczości konieczna jest stabilizacja elektroniczna lepsza niż jedna część na milion. Sterowanie nowoczesnym mikroskopem elektronowym odbywa się za pomocą komputera, a dedykowane oprogramowanie jest łatwo dostępne.
Nagrywanie obrazu
Obraz elektronowy jest monochromatyczny i musi być widoczny dla oka, pozwalając elektronom spaść na ekran fluorescencyjny umieszczony u podstawy kolumny mikroskopu lub przechwytując obraz cyfrowo w celu wyświetlenia na monitorze komputera. Skomputeryzowane obrazy są przechowywane w formacie takim jak TIFF lub JPEG i mogą być analizowane lub przetwarzane przed publikacją. Identyfikacja określonych obszarów obrazu lub pikseli o określonych właściwościach umożliwia dodanie fałszywych kolorów do obrazu monochromatycznego. Może to być pomocne w interpretacji wizualnej i nauczaniu oraz może stworzyć atrakcyjny wizualnie obraz z surowego obrazu.
