Microscopio electrónicoMicroscopio ópticoPrincipios de imágenesSimilitudes y diferencias
El microscopio electrónico es un instrumento que utiliza un haz de electrones y una lente de electrones en lugar de un haz de luz y una lente óptica según el principio de la óptica electrónica, de modo que se obtienen imágenes de la estructura fina del material con un aumento muy alto.
La resolución de un microscopio electrónico se expresa en términos del pequeño espacio entre dos puntos vecinos que puede resolver. En la década de 1970, la resolución de un microscopio electrónico de transmisión era de aproximadamente 0.3 nanómetros. (La resolución del ojo humano es de aproximadamente 0,1 milímetros). Hoy en día, el gran aumento del microscopio electrónico es de más de 3 millones de veces, mientras que el gran aumento del microscopio óptico es de aproximadamente 2,000 veces, por lo que el microscopio electrónico puede observar directamente los átomos de ciertos metales pesados y cristales de los puntos atómicos en la disposición de la ordenada matriz.
Aunque la resolución del microscopio electrónico ha sido mucho mejor que la del microscopio óptico, el microscopio electrónico necesita funcionar en condiciones de vacío, por lo que es difícil observar los organismos vivos, y la irradiación del haz de electrones hará que las muestras biológicas sean daño por irradiación. También es necesario seguir estudiando otros problemas, como el brillo del cañón de electrones y la mejora de la calidad de la lente de electrones.
El poder de resolución es un índice importante de un microscopio electrónico, que está relacionado con el ángulo de incidencia del cono y la longitud de onda del haz de electrones que pasa a través de la muestra. La longitud de onda de la luz visible es de aproximadamente {{0}} nm y la longitud de onda del haz de electrones está relacionada con el voltaje de aceleración. Cuando el voltaje de aceleración es de 50 a 100 kV, la longitud de onda del haz de electrones es de aproximadamente 0,0053 a 0,0037 nm. Debido a que la longitud de onda del haz de electrones es mucho más pequeña que la longitud de onda de la luz visible, incluso si el ángulo del cono del haz de electrones es sólo el 1 por ciento del del microscopio óptico, el poder de resolución del microscopio electrónico sigue siendo muy superior al microscopio optico.
El microscopio electrónico consta de tres partes: tubo de espejo, sistema de vacío y gabinete de fuente de alimentación. El cañón tiene principalmente un cañón de electrones, una lente de electrones, un portamuestras, una pantalla fluorescente y un mecanismo de cámara y otros componentes, estos componentes generalmente se ensamblan de arriba a abajo en una columna; El sistema de vacío consta de una bomba de vacío mecánica, una bomba de difusión y válvulas de vacío, etc., y a través de una tubería de bombeo conectada al cilindro del espejo; El gabinete de suministro de energía consta de un generador de alto voltaje, un estabilizador de corriente de excitación y una variedad de unidades de control regulatorio.
La lente electrónica es una parte importante del cilindro del microscopio electrónico, es simétrica al eje del cilindro del campo eléctrico o magnético espacial, de modo que el electrón sigue el eje de formación del enfoque de la función de la lente convexa de vidrio. Para hacer que el papel del haz de luz el enfoque sea similar al papel de la lente, por eso se llama lente de electrones. La mayoría de los microscopios electrónicos modernos utilizan lentes electromagnéticas, que enfocan los electrones mediante un fuerte campo magnético generado por una corriente de excitación CC muy estable a través de una bobina con una zapata polar.
Los microscopios electrónicos se pueden dividir en microscopios electrónicos de transmisión, microscopios electrónicos de barrido, microscopios electrónicos de reflexión y microscopios electrónicos de emisión según su estructura y uso. El microscopio electrónico de transmisión se utiliza a menudo para observar a quienes con microscopios comunes no pueden distinguir la estructura fina del material; el microscopio electrónico de barrido se utiliza principalmente para observar la morfología de la superficie sólida, pero también con el difractómetro de rayos X o el espectrómetro electrónico combinados para constituir la microsonda electrónica, utilizada para el análisis de la composición del material; El microscopio electrónico de emisión se utiliza para el estudio de la superficie de autoemisión de electrones.
