Mitä eroa on valomikroskopian ja elektronimikroskopian välillä?
Tyypillinen optinen mikroskooppi käyttää näkyvää valoa näytteen valaisemiseen ja sarjaa lasilinssejä näytteen kuvan suurentamiseen. Koska käytät valoa, voit asettaa näytteen mikroskoopin alle ympäröivään ilmaan tai joissakin sovelluksissa pieneen määrään vettä tai öljyä. Yhdistelmävalomikroskopiassa näytteen on yleensä oltava ohut, koska haluamme valon kulkevan sen läpi, jotta voimme nähdä sisäiset yksityiskohdat. Tämä tarkoittaa yleensä osien leikkaamista näytteestä, mutta osien paksuus voi näytteestä riippuen olla noin 1-20 mikronia. Stereo- tai dissektoivalla valomikroskopialla tällaista vaatimusta ei ole, koska katsot yleensä vain näytteen pintaa. Tarkkaile suurennettua kuvaa optisessa mikroskoopissa okulaarien läpi,
Elektronimikroskoopit käyttävät valaistuksena huolellisesti hallittua elektronisädettä. Sädettä ohjataan ja tarkennetaan sarjalla sähkömagneettisia linssejä, jotka ovat pohjimmiltaan tehokkaita sähkömagneettisia keloja, joiden keskellä on reikä, jonka läpi elektronit kulkevat. Linssi ohjaa näytteeseen osuvaa valonsädettä ja suurentaa myös näytteen kuvaa. Koska työskentelet elektronisuihkulla, koko elektronioptisen järjestelmän on oltava korkeassa tyhjiössä, mikä tarkoittaa, että näytteen tulee olla sopiva tyhjiöympäristöön. Transmissioelektronimikroskoopissa (TEM) elektronien täytyy kulkea näytteen läpi, joten näytteen on oltava hyvin ohut, alle 0,1 mikronia. Suurennettuja kuvia katsellaan fluoresoivalla näytöllä, mutta ne voidaan tallentaa CCD-kameralla, joka on asennettu näytön ala- tai yläpuolelle.
Pyyhkäisyelektronimikroskooppi (SEM) on tavallaan hyvin samanlainen kuin optinen dissektoiva mikroskooppi, sillä näytteen pintaa katsotaan erittäin tarkasti, joten sen ei tarvitse olla ohut. SEM:ssä näyte skannataan hienojakoisella elektronisuihkulla, joten näytteen on kestettävä suurtyhjiö ja sen on oltava kohtuullisen johtava. (Tämä johtuu siitä, että syötät näytteeseen elektronivirran, ja virta on johdettava pois.) SEM-näytteet päällystetään usein erittäin ohuella hiili- tai metallipinnoitteella (kuten kullalla tai kromilla), jotta ne olisivat johtavia.
Yllä olevat kommentit kuvaavat eroja fysikaalisessa instrumentaatiossa, enkä edes maininnut, että elektronimikroskoopit ovat suurempia ja monimutkaisempia kuin valomikroskoopit. Mutta tärkein ero valo- ja elektronimikroskopian välillä on resoluutio – kyky erottaa hyvin pieniä yksityiskohtia. Resoluutiota rajoittaa viime kädessä valon aallonpituus optisessa mikroskopiassa ja elektronisuihkun tehollinen aallonpituus elektronimikroskopiassa. Koska näkyvän valon aallonpituus on noin alueella {{0}} nanometriä, optisen mikroskopian optimaalinen resoluutio on noin 200 nanometriä (0). 2 mikrometriä). 200 kilovoltilla toimivalla TEM:llä elektronisäteen aallonpituus on 0,0025 nanometriä, tällaisen instrumentin todellinen resoluutio on noin 0,2 nanometriä eli tuhat kertaa parempi kuin optisen mikroskoopin. Kehittyneiden TEM-laitteiden resoluutio voi olla lähellä 0,1 nanometriä, ja monet TEM-laitteet voivat kuvata atomeja säännöllisissä rakenteissa.
Koska suurennus on yksinkertaisesti suhde siitä, miltä kohde näyttää silmälle tai näytölle verrattuna sen todelliseen kokoon, tämä tarkoittaa, että erittäin hyvän optisen mikroskoopin maksimisuurennus on 1000-2000x ja suurin käytettävissä oleva suurennus korkealaatuinen. TEM on 1-2 miljoonaa kertaa. SEM:ssä on monet muut tekijät, jotka vaikuttavat resoluutioon, ja suurin käytettävissä oleva suurennus on luultavasti noin 300,000x.
Kuten näette, valo- ja elektronimikroskopian välillä on todellakin monia eroja, joista suurin ero on resoluutioongelmat. Käytännön sovelluksissa käytettävän instrumentin valinta riippuu viime kädessä tarvittavasta resoluutiosta ja suurennuksesta sekä näytteen valmistelun helppoudesta.
