Transmissioelektronimikroskoopin toimintaperiaate ja käyttö
Transmissioelektronimikroskooppi (TEM), voi nähdä optisen mikroskoopin ei näe alle {{0}},2 um hienorakennetta, näitä rakenteita kutsutaan submikroskooppiseksi rakenteeksi tai ultramikrorakenteeksi. Näiden rakenteiden näkemiseksi on tarpeen valita lyhyempi valonlähteen aallonpituus mikroskoopin resoluution parantamiseksi. 1932 Ruska keksi elektronisuihkun transmissioelektronimikroskoopin valonlähteeksi, elektronisäteen aallonpituus on paljon lyhyempi kuin näkyvän valon ja ultraviolettivalon aallonpituus sekä elektronisäteen aallonpituus ja elektronisäteen emissio. Jännitteen neliöjuuri on kääntäen verrannollinen siihen, mikä tarkoittaa, että mitä korkeampi on lyhyemmän aallonpituuden jännite. Tällä hetkellä TEM:n erotuskyky on jopa 0,2 nm.
Transmissioelektronimikroskoopin toimintaperiaate on elektronipistoolin lähettämä elektronisäde tyhjiökanavassa peilin rungon optista akselia pitkin lauhdutinpeilin läpi, lauhdutinpeilin läpi sulautuu teräväksi, kirkkaaksi ja tasaiseksi pisteeksi, näytteiden säteilytys näytekammiossa näytteille; läpi näytteiden jälkeen säteen elektroneja kuljettaa näytteitä sisäisiä rakenteellisia tietoja, näytteitä tiheä kautta elektronien määrä on pieni, määrä elektroneja välitetään harvempi paikka enemmän elektroneja; objektiivin linssin tarkennuksen lähentymisen jälkeen ja Objektiivilinssin konvergenssitarkennuksen ja primäärisuurennuksen jälkeen elektronisäde välilinssin alemmalle tasolle ja ensimmäiseen, toiseen projektiopeiliin integroitua suurennuskuvausta varten, ja lopulta suurennettu elektroninen kuva projisoituna fluoresoivan näytön tarkkailuhuone; fluoresoiva näyttö muunnetaan näkyväksi kuvaksi elektronisesta kuvasta, jota käyttäjä voi tarkkailla. Tässä osiossa kuvataan kunkin järjestelmän päärakenteet ja periaatteet.
Transmissioelektronimikroskoopin kuvausperiaate voidaan jakaa kolmeen tapaukseen:
1. Absorptio kuten: kun elektroni ampui näytteen massaan, tiheyteen, tärkein vaiheen muodostava vaikutus on sirontavaikutus. Näyte massapaksuudesta paikan sirontakulmassa elektronin on suuri, elektronin läpi on pienempi, kuten tummemman kirkkaus. Varhaiset transmissioelektronimikroskoopit perustuivat tähän periaatteeseen.
2. Diffraktiokuva: Kun elektronisuihku on taivutettu näytteestä, diffraktioaallon amplitudijakauma näytteen eri kohdissa vastaa näytteessä olevan kiteen kunkin osan erilaista diffraktiokykyä. Kun kyseessä on kidevika, viallisen osan diffraktiokyky on erilainen kuin ehjän alueen, jolloin diffraktioaallon amplitudijakautuma on epätasainen ja heijastaa kidevian jakautumista.
3. Vaihekuva: Kun näyte on ohut kuin 100Å tai vähemmän, elektronit voivat kulkea näytteen läpi ja aallon amplitudin muutos voidaan jättää huomiotta, ja kuvantaminen tulee vaiheenmuutoksesta.
