Vorteile von Elektronenmikroskopen
Die Rastertransmissionselektronenmikroskopie wurde in den 1950er Jahren entwickelt. Anstelle von Licht verwendet TEM einen fokussierten Elektronenstrahl, der durch eine Probe geschickt wird, um ein Bild zu erzeugen. Der Vorteil der Transmissionselektronenmikroskopie gegenüber der Lichtmikroskopie besteht darin, dass sie eine stärkere Vergrößerung erzeugen kann, als optische Mikroskope keine Details zeigen können.
Wie das Mikroskop funktioniert
Transmissionselektronenmikroskope funktionieren ähnlich wie Lichtmikroskope, verwenden aber anstelle von Licht oder Photonen Elektronenstrahlen. Eine Elektronenkanone ist wie eine Lichtquelle in einem optischen Mikroskop, eine Quelle von Elektronen und Funktionen. Negativ geladene Elektronen werden von angezogen, und der Ring trägt eine positive Ladung. Eine magnetische Linse fokussiert den Elektronenstrom auf seinem Weg durch das Vakuum im Inneren des Mikroskops. Diese fokussierten Elektronen treffen auf die Probe auf dem Tisch und prallen von der Probe ab, wodurch Röntgenstrahlen erzeugt werden. Die zurückgeworfenen oder gestreuten Elektronen sowie Röntgenstrahlen werden in ein Signal umgewandelt, das ein Bild auf einen Fernsehbildschirm überträgt, damit der Wissenschaftler die Probe betrachten kann.
Vorteile der Transmissionselektronenmikroskopie
Proben von Dünnschliffen für die optische Mikroskopie und die Transmissionselektronenmikroskopie. Interessanterweise vergrößert es Proben stärker als ein Lichtmikroskop. Vergrößerungen von 10,000-fach oder mehr sind möglich, sodass Wissenschaftler sehr kleine Ausbilder sehen können. Zellen, wie Mitochondrien und Organellen, sind deutlich sichtbar. Die Kristallstruktur von TEM-Proben bietet eine hervorragende Auflösung und kann sogar die Anordnung von Atomen innerhalb der Probe zeigen.
Grenzen der Transmissionselektronenmikroskopie
Für die Transmissionselektronenmikroskopie muss sich die Probe in einer Vakuumkammer befinden. Aufgrund dieser Anforderung kann das Mikroskop verwendet werden, um lebende Proben, wie zum Beispiel Protozoen, zu beobachten. Einige empfindliche Proben können auch durch den Elektronenstrahl beschädigt werden und müssen zuerst chemisch gefärbt oder beschichtet werden, um sie zu schützen. Diese Behandlung zerstört manchmal die Probe.
Gewöhnliche Mikroskope verwenden fokussiertes Licht, um das Bild zu vergrößern, aber sie haben eine eingebaute physikalische Grenze von etwa 1000-facher Vergrößerung. Diese Grenze wurde in den 1930er Jahren erreicht, aber die Wissenschaftler hoffen, ihr Vergrößerungspotenzial zu erhöhen, sodass sie das Innenleben von Zellen und anderen mikroskopischen Strukturen untersuchen können.
1931 entwickelten Max Noel und Ernstruska das erste Transmissionselektronenmikroskop. Aufgrund der Komplexität der für das Mikroskop erforderlichen elektronischen Instrumente verfügten Wissenschaftler erst Mitte -1960s über das erste kommerzielle Transmissionselektronenmikroskop.
