Cad é an raon breathnadóireachta de mhicreascóp solais agus micreascóp leictreon
Struchtúr an mhicreascóp optúil Tá an micreascóp optúil comhdhéanta go ginearálta de stáitse, córas soilsithe comhdhlúthadáin, lionsa oibiachtúil, eyepiece agus meicníocht fócasaithe. Úsáidtear an chéim chun an réad atá le breathnú a shealbhú. Is féidir an meicníocht fócasaithe a thiomáint ag an knob fócasaithe chun an chéim a aistriú suas agus síos le haghaidh coigeartú garbh agus coigeartú fíneáil, ionas gur féidir an réad breathnaithe a dhíriú agus a íomháú go soiléir.
Is féidir a ciseal uachtarach a bhogadh go beacht agus a rothlú sa phlána cothrománach, agus déantar an chuid breathnaithe a choigeartú go ginearálta go lár an réimse radhairc. Tá an córas soilsithe spotsolas comhdhéanta d'fhoinse solais agus lionsa comhdhlúthadáin. Is é feidhm an lionsa comhdhlúthadáin ná níos mó fuinnimh solais a dhíriú ar an gcuid breathnaithe. Ní mór tréithe speictreach an illuminator a oiriúnú do bhanda oibre glacadóir an mhicreascóp.
Tá an lionsa oibiachtúil suite in aice leis an réad breathnaithe agus is é an lionsa a fhíoraíonn an formhéadú céadleibhéil. Tá roinnt lionsaí oibiachtúla le formhéaduithe difriúla suiteáilte ar an tiontaire lionsa oibiachtúil ag an am céanna, agus is féidir leis an lionsa oibiachtúil le méaduithe éagsúla dul isteach sa chosán optúil oibre tríd an tiontaire a rothlú. Is gnách go mbíonn formhéadú an lionsa oibiachtúil 5 go 100 uair. Is eilimint optúil é an lionsa cuspóir a bhfuil ról cinntitheach aige i gcáilíocht na híomhá sa mhicreascóp.
Cuspóirí achromatacha a úsáidtear go coitianta ar féidir leo bearrúchán crómatach a cheartú le haghaidh dhá dhath an tsolais; cuspóirí apochromatic cáilíochta níos airde ar féidir leo aberration crómatach a cheartú ar feadh trí dathanna an tsolais; is féidir a chinntiú go bhfuil an eitleán íomhá iomlán an lionsa cuspóir eitleán, d'fhonn feabhas a chur ar an réimse radhairc Cuspóirí réimse árasán le caighdeán íomháithe imeallach. Is minic a úsáidtear cuspóirí tumoideachais leachtacha i lionsaí oibiachtúla ard-chumhachta, is é sin, an t-innéacs athraonta de 1 a líonadh idir dromchla níos ísle an lionsa oibiachtúil agus dromchla uachtarach an bhileog eiseamail.
5 nó mar sin, is féidir leis an réiteach breathnóireachta micreascópach a fheabhsú go suntasach. Is lionsa é an eyepiece atá suite in aice leis an tsúil dhaonna chun formhéadú dara leibhéal a bhaint amach, agus is gnách go mbíonn formhéadú an scátháin 5 go 20 uair. De réir mhéid an réimse radhairc atá le feiceáil, is féidir eyepieces a roinnt ina ngnáthphíosaí súl le réimse radhairc níos lú agus eyepieces réimse mór (nó eyepieces uillinn leathan) le réimse radhairc níos mó.
Caithfidh an chéim agus an lionsa oibiachtúil araon a bheith in ann bogadh i gcoibhneas le ais optúil an lionsa oibiachtúil chun coigeartú fócas a bhaint amach agus íomhá soiléir a fháil. Agus tú ag obair le lionsa oibiachtúil ardmhéadúcháin, is minic go mbíonn an raon fócasaithe incheadaithe níos lú ná miocrón, agus mar sin ní mór go mbeadh meicníocht micreafhócais thar a bheith beacht ag an micreascóp. Is é teorainn an mhéadaithe micreascóp an formhéadú éifeachtach, agus tagraíonn réiteach an mhicreascóp don achar íosta idir dhá phointe réad is féidir a idirdhealú go soiléir ag an micreascóp.
Is dhá choincheap ar leith ach gaolmhar iad réiteach agus formhéadú. Nuair nach bhfuil oscailt uimhriúil an lionsa cuspóra roghnaithe mór go leor, is é sin, nach bhfuil an réiteach ard go leor, ní féidir leis an micreascóp idirdhealú a dhéanamh ar struchtúr fíneáil an ruda. Ag an am seo, fiú má mhéadaítear an formhéadú iomarcach, ní féidir ach íomhá le imlíne mór ach sonraí doiléir a fháil. , ar a dtugtar an formhéadú neamhéifeachtach.
Ar an láimh eile, má tá an rún tar éis na ceanglais a chomhlíonadh agus nach leor an formhéadú, tá an cumas ag an micreascóp réiteach, ach tá an íomhá ró-bheag le feiceáil go soiléir ag an tsúil dhaonna. Dá bhrí sin, d'fhonn spraoi iomlán a thabhairt do chumhacht réitigh an mhicreascóp, ba cheart an cró uimhriúil a mheaitseáil go réasúnta le formhéadú iomlán an mhicreascóp. Tá tionchar mór ag an gcóras soilsithe comhdhlúite ar fheidhmíocht íomháithe an mhicreascóp, ach is nasc é freisin atá éasca le breathnú ar úsáideoirí.
Is é an fheidhm atá aige ná soilsiú leordhóthanach aonfhoirmeach a sholáthar ar dhromchla an ruda. Ba cheart go mbeadh an beam ón gcomhdhlúthadán in ann uillinn cró an lionsa oibiachtúil a líonadh, ar shlí eile ní féidir an réiteach is airde is féidir leis an lionsa oibiachtúil a bhaint amach a úsáid go hiomlán. Chun na críche sin, soláthraítear scairt cró inathraithe don chomhdhlúthadán cosúil leis an scairt sa chuspóir grianghrafadóireachta, agus is féidir méid an chró a choigeartú chun an cró bhíoma soilsithe a choigeartú chun uillinn Cró an chuspóra a mheaitseáil.
Tríd an modh soilsithe a athrú, is féidir leat modhanna éagsúla breathnóireachta a fháil, mar shampla pointí réad dorcha ar chúlra geal (ar a dtugtar soilsiú réimse geal) nó pointí réad geal ar chúlra dorcha (ar a dtugtar soilsiú réimse dorcha), ionas gur féidir a fháil amach níos fearr i gcásanna éagsúla. agus breathnú ar an micreastruchtúr. 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 is lú idir dhá phointe cóngaracha is féidir leis a réiteach. Sna 197idí, bhí thart ar 0.3 nanaiméadar i dtaifeach na micreascóip leictreoin tarchuir (bhí thart ar 0.1 mm cumhacht réitithe na súl daonna). 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, d'úsáid Hill sna Stáit Aontaithe astigmatist chun neamhshiméadracht rothlach an lionsa leictreoin a chúiteamh, 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 micreascóp leictreon tarchurtha go rathúil i 1958 le réiteach 3 nanaiméadar, agus i 1979 rinneadh é le réiteach 0.
3 nm micreascóp leictreon mór. 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.
Is táscaire tábhachtach é an chumhacht réitigh ar mhicreascópacht leictreon, a bhaineann le huillinn cón teagmhasach 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 go 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 é an lionsa leictreon an chuid is tábhachtaí den bairille micreascóp leictreon. Úsáideann sé réimse leictreach spásúil nó réimse maighnéadach atá siméadrach d'ais an bharaille lionsa chun an trajectory leictreon a lúbadh go dtí an ais chun fócas a fhoirmiú. Tá a fheidhm cosúil le feidhm an lionsa dronnach gloine chun an bhíoma a dhíriú, mar sin tugtar leictreon air. lionsa. 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 leictreon atá 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 gunna leictreon é barr an fheadáin mhicreascóp leictreon tarchurtha. Astaítear na leictreoin ag an gcatóid the filiméid tungstain agus téann siad tríd an gcéad agus an dara comhdhlúthadán chun an léas leictreoin a dhíriú.
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. Ní théann an léas leictreon de mhicreascóp leictreon scanadh tríd an sampla, ach amháin scanadh agus excites leictreoin tánaisteacha ar dhromchla an tsampla. 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 an dromchla samplach.
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 leis na cinn atá ag an micreascóp leictreon tarchurtha, ach chun an bhíoma leictreon a dhéanamh níos tanaí, cuirtear lionsa oibiachtúil agus astigmatism faoi lionsa an chomhdhlúthadáin, agus dhá shraith de chéile. Tá scanadh ingearach suiteáilte freisin 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.
