Jaký je rozdíl mezi elektronovým mikroskopem a světelným mikroskopem při pozorování objektů?
Existují významné rozdíly mezi optickými mikroskopy a elektronovými mikroskopy, včetně různých světelných zdrojů, čoček, principů zobrazování, rozlišení, hloubky ostrosti a metod přípravy vzorku. Optický mikroskop, běžně známý jako lehké zrcadlo, je typ mikroskopu, který používá viditelné světlo jako zdroj osvětlení. Optický mikroskop je optický nástroj, který používá optické principy k zvětšení a zobrazování malých objektů, které nelze rozlišit lidským okem, aby se extrahovaly informace o mikrostrukturách. Má širokou škálu aplikací v buněčné biologii.
Optický mikroskop obecně sestává z fáze, systému osvětlení reflektoru, objektivu objektivu, okuláru a mechanismu zaostření. Fáze se používá k držení pozorovaného objektu. Zaostřovací knoflík lze použít k řízení zaostřovacího mechanismu, který umožňuje hrubé nebo jemné nastavení jeviště, což usnadňuje jasné zobrazování pozorovaného objektu.
Obrázek vytvořený optickým mikroskopem je obrácen (vzhůru nohama, výměna vlevo). Elektronové mikroskopy jsou rodištěm špičkových technologických produktů, které mají podobnosti s optickými mikroskopy, které obvykle používáme, ale od nich se velmi liší. Za prvé, optické mikroskopy využívají světelné zdroje. Elektronová mikroskopie na druhé straně používá elektronové paprsky a výsledky, které lze vidět z těchto dvou, se liší, natož zvětšení. Například při pozorování buňky může světelný mikroskop vidět pouze buňku a některé organely, jako jsou mitochondrie a chloroplasty, ale vidí pouze přítomnost jeho buněk a nevidí specifickou strukturu organel. Elektronové mikroskopy mohou poskytnout podrobnější pohled na složitou strukturu organel a dokonce odhalit velké molekuly, jako jsou proteiny. Elektronové mikroskopy zahrnují přenosové elektronové mikroskopy, skenovací elektronové mikroskopy, reflexní elektronové mikroskopy a emisní elektronové mikroskopy. Mezi nimi je skenovací elektronová mikroskopie více používána.
Skenovací elektronová mikroskopie se široce používá při analýze a výzkumu materiálu, zejména pro analýzu zlomenin materiálu, analýzu složení mikropodniku, různé analýzy morfologie povrchové povrchové plochy, měření tloušťky vrstvy, morfologii mikrostruktury a analýzu nano materiálu. Může být také kombinován s rentgenovým difraktometrem nebo elektronovým energetickým spektrometrem za vzniku elektronových mikroproborů pro analýzu složení materiálu atd.
Skenovací elektronový mikroskop (SEC), zkrácený jako SEC, je nový typ elektronového optického přístroje. Skládá se ze tří hlavních částí: vakuového systému, systému elektronového paprsku a zobrazovacího systému. Moduluje zobrazování pomocí různých fyzických signálů, které jsou vyšetřeny jemným zaměřeným elektronovým paprskem skenování povrchu vzorku. Dopadající elektrony vzrušují sekundární elektrony na povrchu vzorku. Mikroskop pozoruje elektrony rozptýlené z každého bodu. Scintilační krystal umístěný vedle vzorku přijímá tyto sekundární elektrony, moduluje intenzitu elektronového paprsku po zesílení a mění jas obrazovky obrazové trubice. Vychylovací cívka katodové paprskové trubice je synchronně naskenována s elektronovým paprskem na povrchu vzorku, takže fluorescenční obrazovka katodové paprskové trubice zobrazuje morfologický obraz povrchu vzorku. Má vlastnosti jednoduché přípravy vzorku, nastavitelného zvětšení, širokého rozsahu, vysokého rozlišení obrazu a velké hloubky pole.
Aplikační výkon přenosové elektronové mikroskopie:
1. Analýza defektů krystalů. All structures that disrupt the normal lattice period are collectively referred to as crystal defects, such as vacancies, dislocations, grain boundaries, precipitates, etc. These structures that disrupt the periodicity of the lattice will cause changes in the diffraction conditions in their respective regions, resulting in diffraction conditions in the defect area being different from those in the normal area, thus displaying corresponding differences in brightness and darkness on the fluorescent screen.
2. organizační analýza. Kromě různých defektů, které mohou generovat různé difrakční vzorce, lze při pozorování morfologie tkáně provádět strukturu krystalu a orientaci.
3. pozorování in situ. Pomocí odpovídající fáze vzorku mohou být experimenty in-situ prováděny v přenosové elektronové mikroskopii. Například použití vzorků napětí k pozorování jejich deformace a zlomenin.
4. technologie mikroskopie s vysokým rozlišením. Zlepšení řešení pro hlubší pozorování mikrostruktury hmoty bylo vždy cílem, který lidé sledují. Elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením využívá fázovou změnu elektronových paprsků k koherentně zobrazení dvou nebo více elektronových paprsků. Za podmínek, kdy je rozlišení elektronového mikroskopu dostatečně vysoké, čím více se používá elektronové paprsky, tím vyšší je rozlišení obrazu a lze jej dokonce použít pro zobrazování atomové struktury tenkých vzorků.
