Cad é an raon breathnadóireachta maidir le micreascóp optúil agus micreascóp leictreon
Comhdhéanamh agus struchtúr micreascóp optúla Is éard atá i micreascóp optúil go ginearálta ná céim, córas soilsithe spotsolas, lionsa oibiachtúil, eyepiece, agus meicníocht fócasach. 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 íomhá go soiléir.
Is féidir leis an gciseal uachtarach bogadh agus rothlú go beacht sa phlána cothrománach, agus go ginearálta an chuid breathnaithe a choigeartú go lár an réimse radhairc. Tá an córas soilsithe spot comhdhéanta de fhoinse solais agus comhdhlúthadán. Is é feidhm an chomhdhlúthadáin ná níos mó fuinnimh solais a dhíriú ar an gcuid breathnaithe. Caithfidh tréithe speictreach an lampa soilsithe a bheith ag luí le banna oibre an ghlacadóra micreascóp.
Tá an lionsa oibiachtúil suite in aice leis an réad atá le breathnú, agus is é an lionsa a fhíoraíonn an chéad leibhéal méadaithe. Tá roinnt lionsaí oibiachtúla le formhéaduithe difriúla suiteáilte ar an tiontaire lionsa oibiachtúil ag an am céanna, agus is féidir leis na lionsaí oibiachtúla 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 é an lionsa cuspóir an eilimint optúil a bhfuil ról cinntitheach aige i gcáilíocht na híomhá sa micreascóp.
Is iad lionsaí oibiachtúla achromatacha a úsáidtear go coitianta ar féidir leo bearrúchán crómatach a cheartú le haghaidh dhá dhath an tsolais; lionsaí oibiachtúla apochromatic níos airde ar féidir leo aberration crómatach a cheartú ar feadh trí chineál solais dath; is féidir a chinntiú go bhfuil an eitleán íomhá iomlán an lionsa cuspóir cothrom chun feabhas a chur ar an réimse radhairc Cuspóirí réimse árasán le caighdeán íomhá imeallach. Is minic a úsáidtear cuspóirí tumoideachais leachtacha i gcuspóirí ard-mhéadaithe, is é sin, is é an t-innéacs athraonta 1 idir dromchla níos ísle an lionsa oibiachtúil agus dromchla uachtarach an bhileog eiseamail.
5 leachtach, 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 an dara leibhéal méadaithe a bhaint amach, agus is gnách go mbíonn formhéadú an lionsa 5 go 20 uair. De réir mhéid an réimse radhairc atá le feiceáil, is féidir eyepieces a roinnt ina dhá chineál: eyepieces gnáth 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 lena chéile ar feadh ais optúil an lionsa oibiachtúil chun coigeartú fócas a bhaint amach agus íomhá soiléir a fháil. Agus tú ag obair le lionsa oibiachtúil ard-mhéadaithe, is minic go mbíonn an raon fócasaithe incheadaithe níos lú ná miocrón, agus mar sin ní mór go mbeadh meicníocht micreafhócas an-bheacht ag an micreascóp. Is é teorainn mhéadaithe an mhicreascóp ná 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 éagsúil 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 tá an formhéadú ró-ard, ní féidir leis an íomhá a fhaightear a bheith ach íomhá le imlíne mór ach sonraí doiléir. , ar a dtugtar an formhéadú neamhbhailí.
Os a choinne sin, má chomhlíonann an rún na ceanglais ach nach bhfuil an formhéadú leordhóthanach, tá an cumas ag an micreascóp réiteach, ach tá an íomhá fós ró-bheag le feiceáil go soiléir ag súile an duine. 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 spotsolas ar fheidhmíocht íomháithe an mhicreascóip, ach is nasc é 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 gcinnteodh an léas solais a sheolann an comhdhlúthadán go líonann sé uillinn cró an lionsa oibiachtúil, 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, tá an comhdhlúthadán feistithe le scairt Cró inathraithe cosúil leis sin sa lionsa cuspóir grianghrafadóireachta, is féidir a choigeartú méid an Cró, agus a úsáidtear chun an Cró an bhíoma soilsithe a choigeartú a mheaitseáil leis an uillinn Cró an chuspóra. lionsa.
Tríd an modh soilsithe a athrú, is féidir modhanna breathnadóireachta éagsúla 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 agus a urramú níos fearr. micreastruchtúr. Is ionstraim é micreascóp leictreon a úsáideann léasacha leictreon agus lionsaí leictreon in ionad léasacha solais agus lionsaí optúla chun struchtúir mhíne substaintí a íomháú ar mhéaduithe an-ard, bunaithe ar phrionsabal na snáthoptaice leictreon.
Is é an t-achar íosta idir dhá phointe cóngaracha is féidir leis a réiteach cumhacht réitigh micreascóp leictreon a léiriú. Sna 197idí, bhí thart ar 0.3 nanaiméadar i dtaifeach an mhicreascóip leictreon tarchuir (bhí thart ar 0.1 mm cumhacht réitithe na súl daonna). Anois tá an formhéadú uasta ar an micreascóp leictreon níos mó ná 3 mhilliún uair, agus is é thart ar 2000 uair an formhéadú uasta ar an micreascóp optúil, mar sin is féidir adamh roinnt miotail throma agus na laitíse adamhach atá socraithe go néata sa chriostail a fheiceáil go díreach tríd an micreascóp leictreon. .
I 1931, d'athfheistigh Knorr-Bremse agus Ruska na Gearmáine ascalascóp ardvoltais le foinse leictreoin urscaoilte catóide fuar agus trí lionsaí leictreon, agus fuair siad íomhá méadaithe níos mó ná deich n-uaire, rud a dhearbhaigh an fhéidearthacht íomháithe méadaithe leictreon-mhicreascóp . I 1932, tar éis feabhas Ruska, shroich cumhacht réitigh an mhicreascóp leictreon 50 nanaiméadar, thart ar dheich n-uaire an chumhacht réitigh a bhí ag an micreascóp optúil ag an am sin, agus mar sin thosaigh an micreascóp leictreon ag fáil aird na ndaoine.
Sna blianta 194, d'úsáid Hill sna Stáit Aontaithe astigmatizer 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 monaraíodh é le réiteach 0.
3nm micreascóp leictreon mór. Cé go bhfuil cumhacht réitigh an mhicreascóp leictreon i bhfad níos fearr ná cumhacht an mhicreascóp optúil, tá sé deacair orgánaigh bheo a urramú toisc go gcaithfidh an micreascóp leictreon oibriú faoi choinníollacha folúis, agus cuirfidh ionradaíocht an bhíoma leictreon faoi deara freisin na samplaí bitheolaíocha. a bheith damáiste ag radaíocht. 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 leis an uillinn cón teagmhasach agus tonnfhad an bhíoma leictreon ag dul tríd an sampla. Tá tonnfhad an tsolais infheicthe thart ar {{0}} nanaiméadar, agus tá baint ag tonnfhad na léasacha 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 mhéid an mhicreascóip optúil, tá cumhacht réitigh an mhicreascóp leictreon fós i bhfad níos fearr ná sin. den mhicreascóp optúil. Tá trí chuid ag micreascóp leictreon: bairille lionsa, córas folúis agus comh-aireachta soláthair cumhachta.
Áirítear sa bairille lionsa den chuid is mó gunnaí leictreon, lionsaí leictreon, sealbhóirí samplacha, scáileáin fluaraiseacha, agus meicníochtaí ceamara. De ghnáth cuirtear na comhpháirteanna seo le chéile i gcolún ó bhun go barr; tá an córas folúis comhdhéanta de chaidéil fholúsacha meicniúla, de chaidéil idirleata, agus de chomhlaí folúis. Tá an píblíne gáis ceangailte leis an bairille lionsa; tá an comh-aireachta cumhachta comhdhéanta de ghineadóir ardvoltais, cobhsaitheoir reatha excitation agus aonaid rialaithe coigeartaithe éagsúla.
Is é an lionsa leictreon an chuid is tábhachtaí den bairille lionsa micreascóp leictreon. Úsáideann sé réimse leictreach spáis nó réimse maighnéadach atá siméadrach d'ais an bairille lionsa chun an rian 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 leictreon air. lionsa. Úsáideann an chuid is mó de mhicreascóip leictreon nua-aimseartha lionsaí leictreamaighnéadacha, a dhíríonn leictreoin trí réimse maighnéadach láidir a ghintear le sruth excitation DC an-chobhsaí a théann trí chorna le bróga 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 ní mór cobhsaíocht an voltais luasghéaraithe a bheith níos lú ná deich míle. Is féidir micreascóip leictreoin a roinnt ina micreascóip leictreoin tarchurtha, ag scanadh micreascóip leictreon, micreascóip leictreoin machnaimh, agus micreascóip leictreoin astaithe de réir a struchtúir agus a n-úsáidí.
Is minic a úsáidtear micreascóip tarchurtha leictreoin chun na struchtúir ábhar mín nach féidir a réiteach le gnáth-mhicreascóip a bhreathnú; úsáidtear micreascóip leictreon scanadh go príomha chun moirfeolaíocht na dromchlaí soladacha a urramú, agus is féidir iad a chomhcheangal freisin le diffractometers X-gha nó speictriméadar fuinnimh leictreon chun Micreascóip leictreonacha a fhoirmiú le haghaidh anailíse ar chomhdhéanamh ábhair; micreascópacht leictreoin astaithe chun staidéar a dhéanamh ar dhromchlaí leictreoin féin-astaíoch.
Ainmnítear an leictreon-mhicreascóp tarchuir tar éis don léas leictreon dul isteach sa sampla agus ansin formhéadaíonn sé an íomhá leis an lionsa leictreon. Tá a chonair optúil cosúil le cosán micreascóp optúil. Sa chineál seo de mhicreascóp leictreon, cruthaítear an chodarsnacht i mionsonraí na híomhá nuair a scaipeann adaimh an tsampla an léas leictreoin. Tá níos lú scaipthe bhíoma leictreon ag an gcuid den sampla atá níos tanaí nó le dlús níos ísle, ionas go dtéann níos mó leictreon tríd an scairt oibiachtúil agus go nglacfaidh siad páirt san íomháú, agus go bhfeictear 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-dlúth, beidh codarsnacht na híomhá in olcas, nó fiú damáiste nó scriosta trí ionsú fuinnimh an bhíoma leictreon. Is gunna leictreon é barr an bairille lionsa micreascóp leictreon tarchurtha. Astaítear na leictreoin ag an gcatóid the tungstain, agus tá na léasacha leictreon dírithe ag an gcéad agus an dara comhdhlúthadán.
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 scáthán teilgean, agus ansin íomháithe ar an scáileán fluaraiseacha nó ar an pláta fóta-chomhleanúnach. Is féidir formhéadú an scátháin idirmheánach a athrú go leanúnach ó na mílte uaireanta go dtí na céadta mílte uair go príomha tríd an sruth excitation a choigeartú; Trí fhad fócasach an scátháin idirmheánach a athrú, is féidir íomhánna micreascópacha leictreon agus íomhánna díraonta leictreon a fháil ar na codanna beaga den sampla céanna .
D'fhonn staidéar a dhéanamh ar shamplaí slisne miotail níos tiús, d'fhorbair Saotharlann Dulos Electron Optics na Fraince micreascóp leictreon ultra-ardvoltais le voltas luasghéaraithe de 3500 kV. Ní théann léas leictreon an mhicreascóp leictreon scanadh tríd an sampla, ach ní dhéanann sé ach leictreoin tánaisteacha a scanadh agus a ghríosadh ar dhromchla an tsampla. Faigheann an criostail scintillation a chuirtear in aice leis an sampla na leictreoin tánaisteacha seo, aimplíonn agus a mhodhnaíonn déine léas leictreon an fheadáin phictiúr, rud a athróidh an gile ar scáileán an fheadáin phictiúr.
Coinníonn coil sraonadh an fheadáin phictiúr scanadh 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 sampla an-tanaí a bheith ag an micreascóp leictreon scanadh; tá éifeacht láidir tríthoiseach ag an íomhá; is féidir leis faisnéis a úsáid amhail leictreoin thánaisteacha, leictreoin shúite, agus X-ghathanna a ghintear tríd an idirghníomhú idir an léas leictreon agus an tsubstaint chun anailís a dhéanamh ar chomhdhéanamh na substainte.
Tá an gunna leictreon agus an lionsa comhdhlúthadáin de mhicreascóp leictreon scanadh thart ar an gcéanna leo siúd a bhaineann le micreascóp leictreon tarchurtha, ach chun an léas leictreon a dhéanamh níos tanaí, cuirtear lionsa oibiachtúil agus astigmatizer faoi lionsa an chomhdhlúthadáin, agus dhá shraith de tá bíomaí scanadh ingearach taobh istigh den lionsa oibiachtúil suiteáilte. corna. Tá an seomra samplach faoi bhun an lionsa cuspóra feistithe le céim shamplach is féidir a bhogadh, a rothlú agus a chlaonadh.
