- Просвечивающий электронный микроскоп
-
Поперечный срез клетки бактерии сенной палочки, снятый при помощи аппарата Tecnai T-12. Масштаб шкалы — 200 нм.
Просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп (ПЭМ) — это устройство, в котором изображение от ультратонкого образца (толщиной порядка 0,1 мкм) формируется в результате взаимодействия пучка электронов с веществом образца с последующим увеличением магнитными линзами (объектив) и регистрацией на флуоресцентном экране, фотоплёнке или сенсорном приборе с зарядовой связью (ПЗС-матрице). Первый ПЭМ создан немецкими инженерами-электронщиками Максом Кноллем и Эрнстом Руской 9 марта 1931 года. Первый практический просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп был построен Альбертом Пребусом и Дж. Хиллиером в университете Торонто (Канада) в 1938 году на основе принципов, открытых ранее Кноллем и Руской. Эрнсту Руске за его открытие в 1986 году присуждена Нобелевская премия по физике.
Содержание
Основы
Теоретически максимально возможное разрешение в оптическом микроскопе ограничено длиной волны фотонов, используемых для освещения образца и угловой апертурой оптической системы (так называемый барьер Аббе (англ.)).
В начале XX века ученые обсуждали вопрос преодоления ограничений относительно большой длины волны видимого света (длины волн 400—700 нанометров) путём использования электронов. Электроны эмиттируются в электронном микроскопе посредством термоэлектронной эмиссии из нити накаливания (вольфрамовая проволока или монокристалл гексаборида лантана), либо посредством полевой эмиссии. Затем электроны ускоряются высокой разностью потенциалов и фокусируются на образце электромагнитными (или реже — электростатическими) линзами. Прошедший через образец луч содержит информацию об электронной плотности, фазе и периодичности; которые используются при формировании изображения.
Компоненты
ПЭМ состоит из нескольких компонентов:
- вакуумная система;
- источник электронов (электронный прожектор, электронная пушка) для генерирования электронного потока;
- источник высокого напряжения для ускорения электронов;
- набор электромагнитных линз и электростатических пластин для управления и контроля электронного луча;
- экран, на который проецируется увеличенное электронное изображение (постепенно выходит из употребления, заменяясь детекторами цифрового изображения)
См. также
- Растровый электронный микроскоп
- Сфокусированный ионный пучок
- Дифракция отраженных электронов
- Линии Кикучи
- Электронный микроскоп
- Преобразование Фурье
Литература
- Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, Л. Н. Расторгуев. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. — М.: Металлургия, 1982, 632 с.
- Д. Синдо. Т. Оикава. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия. — М.: Техносфера, 2006, 256 с. ISBN 5-94836-064-4.
Ссылки
- The National Center for Electron Microscopy, Berkeley California USA
- The National Center for Macromolecular Imaging, Houston Texas USA
- The National Resource for Automated Molecular Microscopy, La Jolla California USA
- Manufacturer of TEM’s (FEI Company)
- Delong Group
- Tutorial courses in Transmission Electron Microscopy
- Cambridge University Teaching and Learning Package on TEM
Нанотехнология Смежные науки Персоналии Термины Наночастица • Органические наночастицы
Технологии Наноассемблер • Нанопокрытия • Наноробот • Нанокомпьютер • Наномотор • Сканирующий зондовый микроскоп • Особенность-ориентированное сканирование • Принц-технология
Прочее Категории:- Микроскопы
- Дифракционные методы
- Материаловедение
- Металловедение
- Оборудование для физических экспериментов
- Электронная оптика
Wikimedia Foundation. 2010.