Elektronu mikroskops, mikroskops, kas iegūst ārkārtīgi augstu izšķirtspēju, izmantojot gaismas staru vietā elektronu staru, lai apgaismotu pētāmo objektu.
metalurģija: elektronu mikroskopija
Liels progress ir panākts, smalki fokusētu enerģētisko elektronu staru izmantošanā metālu izpētē. Elektronu mikroskops s
Vēsture
Daudzu fiziķu veiktie fundamentālie pētījumi 20. gadsimta pirmajā ceturksnī liecināja, ka katoda starus (ti, elektronus) varētu kaut kādā veidā izmantot, lai palielinātu mikroskopa izšķirtspēju. Franču fiziķis Luiss de Brogijs 1924. gadā pavēra ceļu ar ierosinājumu, ka elektronu starus varētu uzskatīt par viļņu kustības veidu. De Broglie atvasināja to viļņu garuma formulu, kas parādīja, ka, piemēram, elektroniem, kuru paātrinājums ir 60 000 volti (vai 60 kilovolti [k]), efektīvais viļņa garums būtu 0,05 angstromi (Å) -ie, 1/100 000 zaļie. viegls. Ja šādus viļņus varētu izmantot mikroskopā, radītu ievērojamu izšķirtspējas palielināšanos. 1926. gadā tika pierādīts, ka magnētiskie vai elektrostatiskie lauki var kalpot par elektronu vai citu lādētu daļiņu objektīviem. Šis atklājums aizsāka elektronu optikas izpēti, un līdz 1931. gadam vācu elektromehāniķi Makss Kollons un Ernsts Ruska bija izstrādājuši divu lēcu elektronu mikroskopu, kas ražoja elektronu avota attēlus. 1933. gadā tika uzbūvēts primitīvs elektronu mikroskops, kas attēloja paraugu, nevis elektronu avotu, un 1935. gadā Knolls skenēja cietas virsmas attēlu. Drīz tika pārspēta optiskā mikroskopa izšķirtspēja.
Vācu fiziķi Manfrēds, Freiherrs (barons) fon Ardenne un britu elektronikas inženieris Čārlzs Ottlijs lika pamatus transmisijas elektronu mikroskopijai (kurā elektronu stars pārvietojas pa paraugu) un skenējošai elektronu mikroskopijai (kurā elektronu stars izstumj no cita parauga) pēc tam analizētie elektroni), kas visspilgtāk ierakstīti Ardēnu grāmatā Elektronen-Übermikroskopie (1940). Turpmāks elektronu mikroskopu konstruēšanas process tika aizkavēts Otrā pasaules kara laikā, bet 1946. gadā tas tika stimulēts ar stigmatora izgudrošanu, kas kompensē objektīva astigmatismu, pēc kura ražošana kļuva arvien izplatītāka.
Pārraides elektronu mikroskops (TEM) var attēlot paraugus līdz 1 mikrometra biezumā. Augstsprieguma elektronu mikroskopi ir līdzīgi TEM, bet darbojas ar daudz lielāku spriegumu. Skenējošo elektronu mikroskopu (SEM), kurā elektronu stars tiek ieskenēts uz cietā objekta virsmas, izmanto, lai izveidotu virsmas struktūras detaļu attēlu. Vides skenēšanas elektronu mikroskops (ESEM) atmosfērā var radīt skenētu parauga attēlu atmosfērā, atšķirībā no SEM, un to var izmantot mitru paraugu, ieskaitot dažus dzīvos organismus, izpētei.
Paņēmienu kombinācijas ir radījušas skenējošo caurlaides elektronu mikroskopu (STEM), kas apvieno TEM un SEM metodes, un elektronu zondes mikroanalyzeru vai mikroprobe analizatoru, kas ļauj ķīmiski analizēt materiālu sastāvu, izmantojot krītošais elektronu stars, lai ierosinātu raksturīgo rentgenstaru izstarojumu no parauga ķīmiskajiem elementiem. Šos rentgenstarus nosaka un analizē ar instrumentā iebūvētiem spektrometriem. Mikroproduktu analizatori spēj radīt elektronu skenēšanas attēlu, lai struktūru un sastāvu varētu viegli savstarpēji saistīt.
Cits elektronu mikroskopa tips ir lauka emisijas mikroskops, kurā spēcīgu elektrisko lauku izmanto, lai elektronus ievilktu no katoda staru caurulē uzstādītā stieples.
