Elektronimikroskoopin koostumuksen periaatteet
Elektronimikroskooppi koostuu kolmesta osasta: peilipiippu, tyhjiöjärjestelmä ja virtakaappi. Linssin piipussa on pääasiassa elektronipistooli, elektronilinssi, näytepidike, fluoresoiva näyttö ja kameramekanismi ja muut komponentit, nämä komponentit kootaan yleensä ylhäältä alas sarakkeeseen; tyhjiöjärjestelmä koostuu mekaanisesta tyhjiöpumpusta, diffuusiopumpusta ja tyhjiöventtiilistä sekä linssin piippuun yhdistetyn pumppausputken kautta; virtalähdekaappi koostuu suurjännitegeneraattorista, viritysvirran säätimestä ja erilaisista säätöyksiköistä.
Elektronilinssi on elektronimikroskoopin piipun tärkein osa, se on symmetrinen avaruuden sähkökentän tai magneettikentän piipun akseliin nähden niin, että elektroni seuraa lasin roolin fokusoinnin muodostumisakselia kupera linssi valonsäteen roolin tarkentamiseksi on samanlainen kuin lasin rooli, joten sitä kutsutaan elektronilinssiksi. Useimmat nykyaikaiset elektronimikroskoopit käyttävät sähkömagneettisia linssejä erittäin vakaalla DC-viritysvirralla kelan läpi voimakkaan magneettikentän synnyttämän napakengän avulla elektronien fokusoimiseksi.
Elektronitykki on komponentti, joka koostuu kuumasta volframikatodista, hilasta ja katodista. Se emittoi ja muodostaa elektronisuihkun tasanopeudella, joten kiihdytysjännitteen stabiilisuudelta vaaditaan vähintään yksi osa kymmenestä tuhannesta.
Elektronimikroskoopit voidaan jakaa rakenteensa ja käyttötarkoituksensa mukaan transmissioelektronimikroskooppeihin, pyyhkäisyelektronimikroskooppeihin, heijastuselektronimikroskooppeihin ja emissioelektronimikroskooppeihin. Transmissioelektronimikroskooppia käytetään usein tarkkailemaan niitä tavallisilla mikroskoopeilla, jotka eivät pysty erottamaan materiaalin hienorakennetta; Pyyhkäisyelektronimikroskooppia käytetään pääasiassa kiinteiden pintojen morfologian tarkkailuun, mutta myös röntgendiffraktometrillä tai elektronispektrometrilla, joka on yhdistetty muodostamaan elektronimikroskooppi, joka muodostuu näytteen atomeista elektronisuihkun sirontaan. Näytteen ohuemmissa tai vähemmän tiheissä osissa on vähemmän elektronisäteen sirontaa, joten enemmän elektroneja kulkee objektiivilinssin valopalkin läpi ja osallistuu kuvantamiseen ja näyttävät kuvassa kirkkaammilta. Sitä vastoin näytteen paksummat tai tiheämmät osat näyttävät tummemmilta kuvassa. Jos näyte on liian paksu tai tiheä, kuvan kontrasti heikkenee ja voi jopa vaurioitua tai tuhoutua absorboimalla energiaa elektronisäteestä.
Elektronimikroskooppien käyttötarkoitukset
Elektronimikroskoopit voidaan jakaa rakenteensa ja käyttötarkoituksensa mukaan transmissioelektronimikroskooppeihin, pyyhkäisyelektronimikroskooppeihin, heijastuselektronimikroskooppeihin ja emissioelektronimikroskooppeihin. Transmissioelektronimikroskooppia käytetään usein tarkkailemaan niitä tavallisilla mikroskoopeilla, jotka eivät pysty erottamaan materiaalin hienorakennetta; pyyhkäisyelektronimikroskooppia käytetään pääasiassa kiinteän pinnan morfologian tarkkailuun, mutta myös röntgendiffraktometrillä tai elektronispektrometrillä, joka on yhdistetty muodostamaan elektronimikroskooppi, jota käytetään materiaalin koostumuksen analysointiin; emissioelektronimikroskooppi elektronien itseemission pinnan tutkimiseen.
