Skaningowy mikroskop elektroniczny i transmisyjny mikroskop elektronowy

Świat bardzo małego pierwszego otwarł się w oczach ludzkości w 1595 roku, kiedy Zacheusz Janssen wynalazł pierwszy nowoczesny mikroskop świetlny. Ten typ mikroskopu wykorzystuje światło rozproszone przez szklane lub plastikowe soczewki, aby powiększyć obiekt do 2000 razy jego normalnej wielkości. Jednak w miarę postępu nauki na przestrzeni wieków pojawiła się potrzeba stworzenia silniejszego mikroskopu, który byłby w stanie widzieć coraz mniejsze obiekty. Wejdź do mikroskopu elektronowego.

Pierwszy mikroskop elektronowy został opatentowany w 1931 roku przez Reinholda Rundenberga z firmy Siemens. Podczas gdy pierwsza z nich była znacznie mniej wydajna, nowoczesne mikroskopy elektronowe mogą powiększyć obraz do dwóch milionów razy więcej niż jego pierwotny rozmiar. Aby uzyskać pojęcie o skali, mikroskop elektronowy jest w stanie zobaczyć pojedyncze kwasy nukleinowe, budulec naszego DNA.

Mikroskop elektronowy wytwarza swój ultradrobny obraz, przepuszczając wiązkę cząstek elektronu przez soczewki elektrostatyczne lub elektromagnetyczne, podobne do zasady mikroskopu świetlnego. Jednakże, ponieważ długość fali wiązki elektronów jest znacznie krótsza. Krótsza długość fali oznacza wyższą rozdzielczość.

Mikroskopy elektronowe są ogólną kategorią, w której występuje kilka odmian. Dwa najpopularniejsze to transmisyjne mikroskopy elektronowe i skaningowe mikroskopy elektronowe. Oba używają wiązki elektronów, aby zobaczyć bardzo małe, ale wiązka działa na różne sposoby.

Transmisyjny mikroskop elektronowy wykorzystuje wiązkę o dużej mocy, aby w zasadzie strzelać elektronami przez obiekt. Wiązka elektronów najpierw przechodzi przez soczewkę kondensora, aby skoncentrować wiązkę na obiekcie. Następnie promień przechodzi przez obiekt. Niektóre elektrony przechodzą całą drogę; inne uderzyły cząsteczki w obiekt i rozproszyły się. Zmodyfikowana wiązka przechodzi następnie przez soczewkę obiektywu, soczewkę projektora i na ekran fluorescencyjny, gdzie obserwuje się ostateczny obraz. Ponieważ wiązka elektronów przechodzi całkowicie przez obiekt, wzór rozproszenia daje obserwowany pełny obraz wnętrza obiektu.

Skaningowy mikroskop elektronowy nie wykorzystuje skoncentrowanej wiązki elektronów do penetracji obiektu, jak robi to transmisyjny mikroskop elektronowy. Zamiast tego skanuje wiązkę przez obiekt. Podczas skanowania wiązka traci energię w różnych ilościach w zależności od powierzchni, na której się znajduje. Skaningowy mikroskop elektronowy mierzy utraconą energię, tworząc trójwymiarowy obraz powierzchni obiektu. Chociaż nie jest tak silny jak transmisyjny mikroskop elektronowy, skaningowy mikroskop elektronowy jest w stanie wytworzyć kompleksowe powiększone obrazy znacznie większych obiektów, takich jak mrówka.

Ostatnio opracowano inne mikroskopy elektronowe, które łączą technologie transmisji i skanowania. Jednak wszystkie mikroskopy elektronowe, transmisja, skanowanie lub w inny sposób wykorzystują podstawową zasadę powiększania przedmiotu za pomocą wiązki elektronów.

Znajdź więcej informacji na temat mikroskopów elektronowych.