Nguyên lý làm việc của kính hiển vi điện tử (có sơ đồ)

Đọc bài viết này để tìm hiểu về nguyên lý làm việc của kính hiển vi điện tử với sơ đồ!

Nguyên tắc làm việc:

Kính hiển vi điện tử sử dụng 'chùm tia điện tử' để tạo ra hình ảnh của vật thể và độ phóng đại thu được bằng 'trường điện từ'; không giống như kính hiển vi ánh sáng hoặc quang học, trong đó 'sóng ánh sáng' được sử dụng để tạo ra hình ảnh và độ phóng đại thu được bằng một hệ thống 'ống kính quang học'.

Người ta đã thảo luận rằng, bước sóng ánh sáng càng nhỏ thì khả năng phân giải của nó càng lớn. Bước sóng của ánh sáng xanh (= 0, 55, ) dài hơn 1, 10.000 lần so với tia điện tử (= 0, 000005 Điên hoặc 0, 05; 1 tiền = 10.000 Å).

Đó là lý do tại sao, mặc dù khẩu độ số nhỏ hơn, kính hiển vi điện tử có thể phân giải các vật thể nhỏ tới 0, 001, (= 10 Å), so với 0, 2 bằng kính hiển vi ánh sáng. Do đó, khả năng phân giải của kính hiển vi điện tử lớn hơn 200 lần so với kính hiển vi ánh sáng. Nó tạo ra độ phóng đại hữu ích lên tới 400.000 X, so với X 2000 trong kính hiển vi ánh sáng. Do đó, độ phóng đại hữu ích lớn hơn 200 lần trong kính hiển vi điện tử so với kính hiển vi ánh sáng.

Có ba loại kính hiển vi điện tử như được mô tả dưới đây:

(1) Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM):

Trong kính hiển vi này, một chùm electron từ súng điện tử được truyền qua một phần siêu mỏng của vật thể siêu nhỏ và hình ảnh được phóng to bởi các trường điện từ. Nó được sử dụng để quan sát các chi tiết tốt hơn của các cấu trúc bên trong của các vật thể siêu nhỏ như vi khuẩn và các tế bào khác.

Mẫu thử được kiểm tra được chuẩn bị dưới dạng một màng khô cực mỏng hoặc là một phần siêu mỏng trên màn hình nhỏ và được đưa vào kính hiển vi tại một điểm giữa thiết bị ngưng tụ từ tính và vật kính từ (Hình 4.13).

Điểm này tương đương với giai đoạn của kính hiển vi ánh sáng. Hình ảnh phóng to có thể được xem trên màn hình huỳnh quang thông qua cửa sổ kín khí hoặc được ghi lại trên một tấm ảnh bằng máy ảnh tích hợp. Các biến thể hiện đại có cơ sở để ghi lại bức ảnh bằng máy ảnh kỹ thuật số.

(2) Kính hiển vi điện tử quét (SEM):

Trong kính hiển vi điện tử quét, mẫu vật được tiếp xúc với chùm tia điện tử hẹp từ súng điện tử, nó nhanh chóng di chuyển hoặc quét bề mặt của mẫu vật (Hình 4.13). Điều này gây ra sự phóng thích một cơn mưa điện tử thứ cấp và các loại bức xạ khác từ bề mặt mẫu vật.

Cường độ của các electron thứ cấp này phụ thuộc vào hình dạng và thành phần hóa học của vật thể được chiếu xạ. Những điện tử này được thu thập bởi một máy dò, tạo ra tín hiệu điện tử. Các tín hiệu này được quét theo cách của một hệ thống truyền hình để tạo ra hình ảnh trên ống tia catốt (CRT).

Hình ảnh được ghi lại bằng cách chụp nó từ CRT. Các biến thể hiện đại có cơ sở để ghi lại bức ảnh bằng máy ảnh kỹ thuật số. Kính hiển vi này được sử dụng để quan sát cấu trúc bề mặt của các vật thể siêu nhỏ.

(3) Kính hiển vi điện tử quét và truyền (STEM):

Nó có cả chức năng truyền và quét kính hiển vi điện tử.

Hạn chế của kính hiển vi điện tử:

Những hạn chế của kính hiển vi điện tử như sau:

(a) Mẫu vật sống không thể được quan sát.

(b) Vì khả năng xuyên thấu của chùm electron rất thấp, nên vật thể phải siêu mỏng. Đối với điều này, mẫu vật được sấy khô và cắt thành các phần siêu mỏng trước khi quan sát.