Principio de funcionamiento y aplicación de la microscopía electrónica de transmisión.
La microscopía electrónica de transmisión (TEM para abreviar) puede ver estructuras finas de menos de {{0}}.2um que no se pueden ver claramente con el microscopio óptico. Estas estructuras se denominan Ultraestructura o ultraestructura. Para ver estas estructuras con claridad, es necesario elegir una fuente de luz de longitud de onda más corta para mejorar la resolución del microscopio. Ruska inventó la microscopía electrónica de transmisión con el haz de electrones como fuente de luz en 1932. La longitud de onda del haz de electrones es mucho más corta que la luz visible y la luz ultravioleta, y la longitud de onda del haz de electrones es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del voltaje. del haz de electrones emitido, es decir, cuanto mayor es el voltaje, más corta es la longitud de onda. En la actualidad, la resolución de TEM puede alcanzar los 0,2 nm.
El principio de funcionamiento de la microscopía electrónica de transmisión es que el haz de electrones emitido por el cañón de electrones pasa a través del condensador a lo largo del eje óptico del cuerpo del espejo en el canal de vacío y luego converge en un punto de luz nítido, brillante y uniforme a través del condensador, que brilla sobre la muestra en la sala de muestras; El haz de electrones que pasa a través de la muestra transporta la información estructural dentro de la muestra, con menos electrones pasando por las áreas densas y más electrones pasando por las áreas escasas; Después del enfoque y el aumento primario de la lente objetivo, el haz de electrones ingresa a la lente intermedia y al primer y segundo espejo de proyección del nivel inferior para obtener imágenes con aumento completo. La imagen electrónica amplificada finalmente se proyecta sobre la placa de pantalla fluorescente en la sala de observación; Una pantalla fluorescente convierte imágenes electrónicas en imágenes de luz visible para que los usuarios las observen. Esta sección presentará las estructuras y principios principales de cada sistema por separado.
Principio de imagen de la microscopía electrónica de transmisión.
El principio de obtención de imágenes de la microscopía electrónica de transmisión se puede dividir en tres casos:
1. Imagen de absorción: cuando se emiten electrones sobre muestras con gran masa y densidad, la formación de fase principal se dispersa. Las áreas con gran masa y espesor en la muestra tienen un ángulo de dispersión de electrones mayor, pasan menos electrones y el brillo de la imagen es más oscuro. La microscopía electrónica de transmisión se basó en este principio.
2. Imagen de difracción: después de que la muestra difracta el haz de electrones, la distribución de amplitud de la onda difractada en diferentes posiciones de la muestra corresponde a la diferente capacidad de difracción de cada parte del cristal en la muestra. Cuando aparecen defectos cristalográficos, la capacidad de difracción de la parte del defecto es diferente de la del área completa, de modo que la distribución de amplitud de la onda difractada es desigual, lo que refleja la distribución del defecto cristalográfico.
3. Imagen de fase: cuando la muestra tiene un espesor inferior a 100 Å, los electrones pueden atravesar la muestra y se puede ignorar el cambio de amplitud de la onda. La imagen proviene del cambio de fase.
Uso de la microscopía electrónica de transmisión.
La microscopía electrónica de transmisión se utiliza ampliamente en ciencia de materiales y biología. Debido a la susceptibilidad de los electrones a la dispersión o absorción por objetos, la fuerza de penetración es baja y la densidad, el espesor y otros factores de la muestra pueden afectar la calidad final de la imagen. Por tanto, es necesario preparar rodajas ultrafinas más finas, normalmente de 50-100nm. Por lo tanto, las muestras observadas mediante microscopía electrónica de transmisión deben tratarse muy delgadas. Los métodos comúnmente utilizados incluyen: método de corte ultrafino, método de corte ultrafino congelado, método de grabado congelado, método de fractura congelada, etc. Para muestras líquidas, generalmente se observa colgando una malla de alambre de cobre pretratado.
