Lernen wir die verschiedenen Arten von Elektronenmikroskopen kennenLernen wir die verschiedenen Arten von Elektronenmikroskopen kennen
Elektronenmikroskope können je nach Aufbau und Verwendung in Transmissionselektronenmikroskope, Rasterelektronenmikroskope, Reflexionselektronenmikroskope und Emissionselektronenmikroskope unterteilt werden.
Transmissionselektronenmikroskope werden häufig verwendet, um winzige Materialstrukturen zu beobachten, die mit gewöhnlichen Mikroskopen nicht unterschieden werden können; Rasterelektronenmikroskope werden hauptsächlich verwendet, um die Morphologie fester Oberflächen zu beobachten, und können auch mit Röntgendiffraktometern oder Elektronenenergiespektrometern kombiniert werden, um Elektronenmikroskope zu bilden. Mikrosonden werden für die Analyse der Materialzusammensetzung verwendet; Emissionselektronenmikroskope werden für die Untersuchung von selbstemittierenden Elektronenoberflächen verwendet.
1. Transmissionselektronenmikroskop
Der Name geht auf den Elektronenstrahl zurück, der die Probe durchdringt und dann mithilfe einer Elektronenlinse das Bild abbildet und vergrößert. Sein Lichtweg ähnelt dem eines optischen Mikroskops und ermöglicht eine direkte Projektion einer Probe. Durch Änderung des Linsensystems der Objektivlinse kann das Bild im Brennpunkt der Objektivlinse direkt vergrößert werden.
Daraus lassen sich Elektronenbeugungsbilder gewinnen. Mit diesem Bild kann die Kristallstruktur der Probe analysiert werden. Bei dieser Art von Elektronenmikroskop entsteht der Kontrast der Bilddetails durch die Streuung des Elektronenstrahls an den Atomen der Probe. Da die Elektronen durch die Probe hindurchwandern müssen, muss die Probe sehr dünn sein.
Die Dicke der Probe wird durch das Atomgewicht der Atome, aus denen die Probe besteht, die Spannung, mit der die Elektronen beschleunigt werden, und die gewünschte Auflösung bestimmt. Die Dicke der Probe kann von einigen Nanometern bis zu mehreren Mikrometern variieren.
Je höher das Atomgewicht und je niedriger die Spannung, desto dünner muss die Probe sein. Der dünnere oder weniger dichte Teil der Probe weist eine geringere Elektronenstrahlstreuung auf, sodass mehr Elektronen durch die Objektivlinsenöffnung gelangen und an der Bildgebung teilnehmen, wodurch das Bild heller erscheint. Umgekehrt erscheinen dickere oder dichtere Teile der Probe im Bild dunkler. Wenn die Probe zu dick ist
2. Rasterelektronenmikroskop
Der Elektronenstrahl eines Rasterelektronenmikroskops durchdringt die Probe nicht, sondern fokussiert den Elektronenstrahl nur auf einen möglichst kleinen Bereich der Probe und tastet diese dann zeilenweise ab. Die auftreffenden Elektronen bewirken eine Anregung von Sekundärelektronen auf der Probenoberfläche.
Was das Mikroskop beobachtet, sind die von jedem Punkt gestreuten Elektronen. Der neben der Probe platzierte Szintillationskristall empfängt diese Sekundärelektronen und verstärkt sie, um die Elektronenstrahlintensität der Bildröhre zu modulieren und so die Helligkeit auf dem Leuchtschirm der Bildröhre zu verändern. Das Bild ist ein dreidimensionales Bild, das die Oberflächenstruktur der Probe widerspiegelt.
Die Ablenkspule der Bildröhre tastet die Oberfläche der Probe synchron mit dem Elektronenstrahl ab, so dass der Fluoreszenzschirm der Bildröhre das topografische Bild der Probenoberfläche anzeigt, was dem Funktionsprinzip eines Industriefernsehers ähnelt. Da die Elektronen in einem solchen Mikroskop nicht durch die Probe geleitet werden müssen, muss die Spannung, mit der sie beschleunigt werden, nicht sehr hoch sein.
3. Elektronisches Digitalmikroskop
Generell sollten digitale Mikroskope streng genommen zur Kategorie der optischen Mikroskope gehören. Das digitale Mikroskop ist ein Hightech-Produkt, das erfolgreich durch die perfekte Kombination modernster optischer Mikroskoptechnologie, fortschrittlicher photoelektrischer Umwandlungstechnologie und LCD-Bildschirmtechnologie entwickelt wurde. Dadurch können wir die Forschung im mikroskopischen Bereich von der herkömmlichen gewöhnlichen binokularen Beobachtung auf den Monitor übertragen und so die Arbeitseffizienz verbessern.
