Miksi elektronimikroskoopin resoluutio eroaa niin paljon valomikroskoopista?
Koska elektronimikroskoopit käyttävät elektronisuihkuja ja optiset mikroskoopit näkyvää valoa ja elektronisuihkujen aallonpituus on lyhyempi kuin näkyvän valon, elektronimikroskooppien resoluutio on paljon suurempi kuin optisten mikroskooppien.
Mikroskoopin resoluutio liittyy näytteen läpi kulkevan elektronisäteen tulevaan kartiokulmaan ja aallonpituuteen.
Näkyvän valon aallonpituus on noin {{0}} nanometriä, kun taas elektronisuihkun aallonpituus on suhteessa kiihdytysjännitteeseen. Aalto-hiukkasten kaksinaisuuden periaatteen mukaan nopeiden elektronien aallonpituus on lyhyempi kuin näkyvän valon, ja mikroskoopin resoluutio on rajoitettu sen käyttämän aallonpituuden mukaan, joten elektronimikroskoopin resoluutio (0,2 nanometriä) on paljon korkeampi kuin optisen mikroskoopin (200 nm).
Elektronimikroskooppitekniikan sovellus perustuu optiseen mikroskooppiin. Optisen mikroskoopin resoluutio on {{0}},2 μm ja transmissioelektronimikroskoopin resoluutio on 0,2 nm. Toisin sanoen transmissioelektronimikroskooppia suurennetaan 1000 optisen mikroskoopin perusteella. ajat.
Vaikka elektronimikroskoopin resoluutio on paljon suurempi kuin valomikroskoopin, sillä on joitain haittoja:
1. Elektronimikroskoopissa näytteitä on tarkkailtava tyhjiössä, joten eläviä näytteitä ei voida havaita. Teknologian kehittymisen myötä ympäristöpyyhkäisyelektronimikroskooppi toteuttaa vähitellen elävien näytteiden suoran havainnoinnin;
2. Näytettä käsiteltäessä se voi tuottaa rakenteen, jota näytteessä ei ole, mikä vaikeuttaa kuvan jälkianalyysiä;
3. Vahvan elektroninsirontakyvyn ansiosta sekundaaridiffraktio on helppo tapahtua;
4. Koska kyseessä on kaksiulotteinen tasoprojektiokuva kolmiulotteisesta kohteesta, kuva ei joskus ole ainutlaatuinen;
5. Koska transmissioelektronimikroskoopilla voidaan havaita vain hyvin ohuita näytteitä, on mahdollista, että materiaalin pinnan rakenne on erilainen kuin materiaalin sisällä oleva rakenne;
6. Ultraohuille näytteille (alle 100 nanometriä) näytteen valmistusprosessi on monimutkainen ja vaikea, ja näytteen valmistelu on vaurioitunut;
7. Elektronisuihku voi tuhota näytteen törmäyksen ja kuumennuksen seurauksena;
8. Elektronimikroskooppien hankinta- ja huoltohinnat ovat suhteellisen korkeat.
