+86-18822802390

Princip složení elektronového mikroskopuPrincip složení elektronového mikroskopu

Apr 10, 2023

Princip složení elektronového mikroskopu

 

Elektronový mikroskop se skládá ze tří částí: tubusu čočky, vakuového systému a napájecí skříně. Tubus objektivu obsahuje především elektronové děla, elektronové čočky, držáky vzorků, fluorescenční stínítka a mechanismy fotoaparátu. Tyto součásti jsou obvykle sestaveny do sloupce shora dolů; vakuový systém se skládá z mechanických vývěv, difúzních vývěv a vakuových ventilů. Plynové potrubí je spojeno s tubusem objektivu; napájecí skříň se skládá z vysokonapěťového generátoru, stabilizátoru budícího proudu a různých nastavovacích řídicích jednotek.


Elektronová čočka je nejdůležitější částí tubusu čočky elektronového mikroskopu. Využívá prostorové elektrické pole nebo magnetické pole symetrické k ose tubusu čočky k ohnutí dráhy elektronů k ose a vytvoření ohniska. Jeho funkce je podobná jako u skleněné konvexní čočky pro zaostření paprsku, proto se nazývá elektron. objektiv. Většina moderních elektronových mikroskopů používá elektromagnetické čočky, které zaostřují elektrony prostřednictvím silného magnetického pole generovaného velmi stabilním stejnosměrným budicím proudem procházejícím cívkou s pólovými nástavci.


Elektronová tryska je součást skládající se z žhavé katody s wolframovým vláknem, mřížky a katody. Může emitovat a tvořit elektronový paprsek s rovnoměrnou rychlostí, takže je potřeba, aby stabilita urychlovacího napětí nebyla menší než jedna desetitisícina.


Elektronové mikroskopy lze podle struktury a použití rozdělit na transmisní elektronové mikroskopy, rastrovací elektronové mikroskopy, odrazové elektronové mikroskopy a emisní elektronové mikroskopy. Transmisní elektronové mikroskopy se často používají k pozorování jemných struktur materiálu, které nelze rozlišit běžnými mikroskopy; rastrovací elektronové mikroskopy se používají především k pozorování morfologie pevných povrchů a lze je také kombinovat s rentgenovými difraktometry nebo elektronovými energetickými spektrometry za vzniku elektronů Mikrokuličky vznikají rozptylem elektronového paprsku atomy vzorku. Tenčí část vzorku nebo část vzorku s nižší hustotou má menší rozptyl elektronového paprsku, takže přes clonu objektivu projde více elektronů a účastní se zobrazování a na obrázku se jeví jako jasnější. Naopak tlustší nebo hustší části vzorku se na obrázku jeví tmavší. Pokud je vzorek příliš tlustý nebo příliš hustý, kontrast obrazu se zhorší, nebo se dokonce poškodí nebo zničí absorbcí energie elektronového paprsku.


Horní část tubusu čočky transmisního elektronového mikroskopu je elektronová pistole. Elektrony jsou emitovány wolframovou žhavou katodou a elektronové paprsky jsou fokusovány prvním a druhým kondenzátorem. Po průchodu vzorkem se elektronový paprsek zobrazí na mezilehlém zrcadle čočkou objektivu a poté se krok za krokem zvětší přes mezilehlé zrcadlo a projekční zrcadlo a poté se zobrazí na fluorescenčním stínítku nebo fotokoherentní desce.


Zvětšení středního zrcadla lze plynule měnit od desítek až po statisíce krát především úpravou budícího proudu; změnou ohniskové vzdálenosti mezilehlého zrcadla lze získat elektronové mikroskopické obrazy a elektronové difrakční obrazy na malých částech stejného vzorku. Za účelem studia silnějších vzorků kovových plátků vyvinula francouzská laboratoř Dulos Electron Optics Laboratory ultravysokonapěťový elektronový mikroskop s urychlovacím napětím 3500 kV.


Elektronový paprsek rastrovacího elektronového mikroskopu neprochází vzorkem, ale pouze snímá a excituje sekundární elektrony na povrchu vzorku. Scintilační krystal umístěný vedle vzorku přijímá tyto sekundární elektrony, zesiluje a moduluje intenzitu elektronového paprsku obrazovky, čímž mění jas na obrazovce obrazovky. Vychylovací cívka obrazovky udržuje synchronní skenování s elektronovým paprskem na povrchu vzorku, takže fluorescenční stínítko obrazovky zobrazuje topografický obraz povrchu vzorku, který je podobný principu činnosti průmyslové televize. .


Rozlišení rastrovacího elektronového mikroskopu je určeno především průměrem elektronového paprsku na povrchu vzorku. Zvětšení je poměr amplitudy skenování na obrazovce k amplitudě skenování na vzorku, který lze plynule měnit od desítek po stovky tisíckrát. Rastrovací elektronová mikroskopie nevyžaduje velmi tenké vzorky; obraz má silný trojrozměrný efekt; může používat informace, jako jsou sekundární elektrony, absorbované elektrony a rentgenové záření generované interakcí elektronových paprsků a látek, k analýze složení látek.


Elektronové dělo a kondenzorová čočka rastrovacího elektronového mikroskopu jsou zhruba stejné jako u transmisního elektronového mikroskopu, ale aby byl elektronový paprsek tenčí, je pod kondenzorovou čočku přidána čočka objektivu a astigmatizér a dvě sady uvnitř čočky objektivu jsou instalovány vzájemně kolmé skenovací paprsky. cívka. Vzorková komora pod čočkou objektivu je vybavena vzorkovým stolkem, který se může pohybovat, otáčet a naklánět.

 

GD7010--3

Odeslat dotaz