Buntáistí an Mhicreascóip Leictreon vs
Cosúlachtaí agus difríochtaí prionsabal íomháithe micreascóp optúla micreascóp leictreon
Is ionstraim é micreascóp leictreon a chuirtear in ionad bhíoma solais agus lionsa optúla le léas leictreon agus lionsa leictreon de réir phrionsabal na optaic leictreon, ionas gur féidir struchtúr fíneáil an ábhair a íomháú faoi mhórmhéadú an-ard.
Cuirtear cumhacht réitigh micreascóp leictreon in iúl ag an achar beag idir dhá phointe cóngaracha is féidir leis a réiteach. Sna 197idí, bhí taifeach de thart ar 0.3 nanaiméadar ag micreascóip leictreoin tarchurtha (tá cumhacht réitigh thart ar 0.1 milliméadar ag an tsúil dhaonna). Anois tá an t-uasmhéadú ar mhicreascóp leictreon níos mó ná 3 mhilliún uair, agus is é thart ar 2000 uair an formhéadú uasta ar mhicreascóp optúil, mar sin is féidir adaimh mhiotail throma áirithe agus an laitís adamhach atá socraithe go néata i criostail a fheiceáil go díreach trí mhicreascóp leictreon.
Sa bhliain 1931, d'athraigh Knorr-Bremse agus Ruska sa Ghearmáin oscilloscope ardvoltais le foinse leictreoin urscaoilte fuar-catóide agus trí lionsa leictreon, agus fuair siad íomhá méadaithe níos mó ná deich n-uaire, rud a dhearbhaigh an fhéidearthacht íomháithe a mhéadú le micreascóp leictreon. . . I 1932, tar éis feabhas Ruska, shroich cumhacht réitigh an mhicreascóp leictreon 50 nanaiméadar, a bhí thart ar dheich n-uaire de chumhacht réitigh an mhicreascóip optúil ag an am sin, agus mar sin thosaigh an micreascóp leictreon aird na ndaoine a mhealladh.
Sna blianta 194, rinne Hill sna Stáit Aontaithe cúiteamh as neamhshiméadracht rothlach an lionsa leictreon le astigmatist, rud a rinne cinn nua i gcumhacht réitigh an mhicreascóip leictreoin agus de réir a chéile shroich sé an leibhéal nua-aimseartha. Sa tSín, forbraíodh go rathúil micreascóp leictreon tarchurtha le réiteach 3 nanaiméadar i 1958, agus rinneadh micreascóp leictreon ar scála mór le réiteach 0.3 nanaiméadar i 1979.
Cé go bhfuil cumhacht réitigh na micreascóip leictreon i bhfad níos fearr ná cumhacht na micreascóip optúla, tá sé deacair orgánaigh bheo a urramú mar go gcaithfidh micreascóip leictreon oibriú faoi choinníollacha folúis, agus déanfaidh ionradaíocht bíomaí leictreon damáiste radaíochta do shamplaí bitheolaíocha freisin. Ní mór staidéar breise a dhéanamh freisin ar shaincheisteanna eile, mar shampla feabhsú gile an ghunna leictreoin agus cáilíocht an lionsa leictreon.
Tá an chumhacht réitigh ina tháscaire tábhachtach ar an micreascóp leictreon, a bhaineann leis an uillinn cón teagmhais agus tonnfhad an bhíoma leictreon ag dul tríd an sampla. Tá tonnfhad an tsolais infheicthe thart ar 300 go 700 nanaiméadar, agus tá baint ag tonnfhad an léasa leictreoin leis an voltas luasghéaraithe. Nuair is é 50-100 kV an voltas luasghéaraithe, tá tonnfhad an léasa leictreoin thart ar 0.0053-0.0037 nm. Ós rud é go bhfuil tonnfhad an bhíoma leictreoin i bhfad níos lú ná tonnfhad an tsolais infheicthe, fiú mura bhfuil uillinn cón an bhíoma leictreon ach 1 faoin gcéad de sin de mhicreascóp optúil, tá cumhacht réitigh micreascóp leictreon fós i bhfad níos fearr ná sin. de mhicreascóp optúil.
Tá trí chuid sa mhicreascóp leictreon: an feadán lionsa, an córas folúis agus an comh-aireachta soláthair cumhachta. Áirítear leis an bairille lionsa den chuid is mó gunna leictreon, lionsa leictreon, sealbhóir sampla, scáileán fluaraiseacha agus meicníocht ceamara, a chuirtear le chéile de ghnáth i sorcóir ó bhun go barr; tá an córas folúis comhdhéanta de chaidéal folúis meicniúil, caidéal idirleata agus comhla folúis, etc. Tá an píblíne gáis ceangailte leis an bairille lionsa; tá an comh-aireachta soláthair cumhachta comhdhéanta de ghineadóir ardvoltais, cobhsaitheoir reatha excitation agus aonaid éagsúla coigeartaithe agus rialaithe.
Is cuid thábhachtach den bairille micreascóp leictreon é an lionsa leictreon. Úsáideann sé réimse leictreach spásúil nó réimse maighnéadach atá siméadrach d'ais an bharaille chun an trajectory leictreon a lúbadh go dtí an ais chun fócas a fhoirmiú. Tá an fheidhm atá aige cosúil le lionsa dronnach gloine chun an léas a dhíriú, mar sin tugtar lionsa leictreon air. . Úsáideann an chuid is mó de mhicreascóip leictreon nua-aimseartha lionsaí leictreamaighnéadacha, a dhíríonn na leictreoin ag réimse maighnéadach láidir a ghintear le sruth excitation DC an-chobhsaí trí chorna le bróg cuaille.
Is comhpháirt é an gunna leictreoin comhdhéanta de chatóid te filiméid tungstain, greille agus catóide. Féadann sé léas leictreoin a astú agus a fhoirmiú le luas aonfhoirmeach, agus mar sin níl cobhsaíocht an voltais luasghéaraithe níos lú ná 1/10,000.
Is féidir micreascóip leictreon a roinnt ina micreascóip leictreon tarchurtha, ag scanadh micreascóip leictreon, micreascóip leictreoin machnaimh agus micreascóip leictreoin astaithe de réir a struchtúr agus a n-úsáide. Is minic a úsáidtear micreascóip tarchurtha leictreoin chun na struchtúir ábhar mín sin nach féidir a idirdhealú le gnáthmhicreascóip a bhreathnú; úsáidtear micreascóip leictreon scanadh go príomha chun deilbhíocht na dromchlaí soladacha a urramú, agus is féidir iad a chomhcheangal freisin le diffractometers X-gha nó speictriméadar fuinnimh leictreon chun leictreoin a fhoirmiú. Micreapróibí chun anailís a dhéanamh ar chomhdhéanamh ábhair; Micreascópacht Leictreon Astaithe chun staidéar a dhéanamh ar dhromchlaí leictreoin féin-astaíoch.
Ainmnítear an leictreon-mhicreascóp teilgean tar éis don léas leictreon dul isteach sa sampla agus ansin úsáideann sé an lionsa leictreon chun íomhá agus formhéadú a dhéanamh. Tá a chonair optúil cosúil le cosán micreascóp optúil. Sa mhicreascóp leictreon seo, cruthaítear codarsnacht sonraí na híomhá nuair a scaipeann adaimh an tsampla an léas leictreoin. Páirteanna níos tanaí nó níos lú den sampla, scaipeann an bhíoma leictreon níos lú, agus mar sin téann níos mó leictreon tríd an Cró oibiachtúil, páirt a ghlacadh san íomháú, agus bíonn an chuma níos gile san íomhá. Os a choinne sin, feictear codanna níos tibhe nó níos dlúithe den sampla níos dorcha san íomhá. Má tá an sampla ró-tiubh nó ró-dhlúth, beidh codarsnacht na híomhá in olcas nó fiú damáiste nó scriosta trí fhuinneamh an bhíoma leictreon a ionsú.
Is é barr an fheadáin micreascóp leictreon tarchurtha an gunna leictreon, astaítear na leictreoin ag an gcatóid te filiméid tungstain, pas a fháil tríd an léasair, agus díríonn an dara dhá lionsa comhdhlúthadáin an bhíoma leictreon. Tar éis dul tríd an sampla, tá an bhíoma leictreon íomháithe ar an scáthán idirmheánach ag an lionsa oibiachtúil, agus ansin a mhéadú céim ar chéim tríd an scáthán idirmheánach agus an scáthán teilgean, agus ansin íomháithe ar an scáileán fluaraiseacha nó pláta tirim grianghrafadóireachta.
Déanann an scáthán idirmheánach an sruth excitation a choigeartú go príomha, agus is féidir an formhéadú a athrú go leanúnach ó na mílte uaireanta go dtí na céadta mílte; Trí fhad fócasach an scátháin idirmheánach a athrú, is féidir íomhánna leictreon-mhicreascóp agus íomhánna díraonta leictreon a fháil ar chodanna bídeacha den sampla céanna. . D'fhonn staidéar a dhéanamh ar shamplaí slice miotail níos tiús, d'fhorbair Saotharlann Dulos Electron Optics na Fraince micreascóp leictreon ultra-ardvoltais le voltas luasghéaraithe de 3500 kV. Scéimre Struchtúr Mhicreascóip Leictreon a Scanadh
Ní théann an léas leictreon de mhicreascóp leictreon scanadh tríd an sampla, ach ní dhéanann sé ach scanadh ar dhromchla an tsampla chun leictreoin tánaisteacha a ghríosú. Faigheann criostail scintillation a chuirtear in aice leis an sampla na leictreoin tánaisteacha seo agus modhnaítear déine léas leictreon an fheadáin phictiúr tar éis aimplithe, rud a athróidh an gile ar scáileán an fheadáin phictiúr. Coinníonn cuing sraonadh an fheadáin phictiúr ag scanadh go sioncrónach leis an bhíoma leictreon ar dhromchla an tsampla, ionas go dtaispeánann scáileán fluaraiseacha an fheadáin phictiúr íomhá topagrafach an dromchla samplach, atá cosúil le prionsabal oibre teilifíse tionsclaíoch.
Déantar réiteach micreascóp leictreon scanadh a chinneadh go príomha ag trastomhas an bhíoma leictreon ar dhromchla an tsampla. Is é an formhéadú an cóimheas idir an aimplitiúid scanadh ar an bhfeadán pictiúr agus an aimplitiúid scanadh ar an sampla, ar féidir é a athrú go leanúnach ó na mílte uaireanta go dtí na céadta mílte uair. Ní gá samplaí an-tanaí a bheith ag teastáil le haghaidh scanadh micreascóp leictreon; tá éifeacht láidir tríthoiseach ag an íomhá; is féidir leis anailís a dhéanamh ar chomhdhéanamh ábhair trí úsáid a bhaint as faisnéis amhail leictreoin thánaisteacha, leictreoin shúite agus X-ghathanna a ghintear trí idirghníomhú léasanna leictreon le hábhar.
Tá an gunna leictreon agus comhdhlúthadán an mhicreascóp leictreon scanadh thart ar an gcéanna leo siúd atá ag an micreascóp leictreon tarchurtha, ach chun an léas leictreon a dhéanamh níos tanaí, cuirtear lionsa oibiachtúil agus astigmatist faoin gcomhdhlúthadán, agus dhá shraith de leictreoin scanadh. atá ingearach lena chéile suiteáilte taobh istigh den lionsa oibiachtúil. corna. Sa seomra samplach faoin lionsa oibiachtúil tá an chéim shamplach ar féidir é a bhogadh, a rothlú agus a chlaonadh.
