Ưu điểm của kính hiển vi điện tử so với kính hiển vi quang học
Kính hiển vi điện tử là một dụng cụ dựa trên nguyên tắc quang học điện tử, sử dụng các chùm electron và ống kính điện tử thay vì dầm và ống kính quang học để hình ảnh các cấu trúc tốt của vật chất ở độ phóng đại rất cao.
Độ phân giải của kính hiển vi điện tử được biểu thị bằng khoảng cách nhỏ giữa các điểm liền kề mà nó có thể phân biệt. Trong 197 0 s, độ phân giải của kính hiển vi điện tử truyền là khoảng 0. 3 nanomet (độ phân giải của mắt người là khoảng 0,1 mm). Ngày nay, kính hiển vi điện tử có độ phóng đại hơn 3 triệu lần, trong khi kính hiển vi quang học có độ phóng đại khoảng 2000 lần, do đó có thể quan sát trực tiếp các nguyên tử của một số kim loại nặng và mạng nguyên tử được sắp xếp gọn gàng trong các tinh thể qua kính hiển vi điện tử.
Năm 1931, Knorr và Ruska từ Đức đã sửa đổi máy hiện đại điện áp cao với nguồn điện tử phóng cực catốt lạnh và ba ống kính electron, và thu được hình ảnh được phóng to hơn mười lần, xác nhận khả năng kính hiển vi điện tử để chụp ảnh độ phóng đại. Năm 1932, với sự cải thiện của Ruska, độ phân giải của kính hiển vi điện tử đạt 50 nanomet, cách phân giải kính hiển vi quang học khoảng mười lần. Do đó, kính hiển vi điện tử bắt đầu nhận được sự chú ý từ mọi người.
Trong 194 0 s, Hill ở Hoa Kỳ đã sử dụng một bộ lọc để bù cho sự bất đối xứng quay của ống kính điện tử, dẫn đến một bước đột phá mới trong độ phân giải của kính hiển vi điện tử và dần dần đạt đến mức hiện đại. Tại Trung Quốc, một kính hiển vi điện tử truyền có độ phân giải 3 nanomet đã được phát triển thành công vào năm 1958 và kính hiển vi điện tử lớn với độ phân giải 0,3 nanomet đã được phát triển vào năm 1979.
Mặc dù độ phân giải của kính hiển vi điện tử đã vượt xa các kính hiển vi quang học, chúng rất khó để quan sát các sinh vật sống do cần phải hoạt động trong điều kiện chân không và chiếu xạ chùm electron cũng có thể gây ra tổn thương bức xạ đối với các mẫu sinh học. Các vấn đề khác, chẳng hạn như cải thiện độ sáng của súng electron và chất lượng của ống kính electron, cũng cần nghiên cứu thêm.
Độ phân giải là một chỉ số quan trọng của kính hiển vi điện tử, có liên quan đến góc hình nón và bước sóng của chùm tia điện tử đi qua mẫu. Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy là về {{0}} nanomet, trong khi bước sóng của chùm electron có liên quan đến điện áp gia tốc. Khi điện áp gia tốc nằm giữa 50-100 kV, bước sóng của chùm electron xấp xỉ 0. 0053-0. 0037nm. Do thực tế là bước sóng của chùm electron nhỏ hơn nhiều so với ánh sáng nhìn thấy, ngay cả khi góc hình nón của chùm electron chỉ bằng 1% so với kính hiển vi quang học, độ phân giải của kính hiển vi điện tử vẫn vượt trội so với kính hiển vi quang học.
Một kính hiển vi điện tử bao gồm ba phần: một ống, hệ thống chân không và tủ điện. Các thành phần chính của thùng ống kính bao gồm súng electron, ống kính electron, giá đỡ mẫu, màn hình huỳnh quang và cơ chế máy ảnh, thường được lắp ráp thành thân hình trụ từ trên xuống dưới; Hệ thống chân không bao gồm một bơm chân không cơ học, bơm khuếch tán và van chân không và được kết nối với xi lanh thông qua đường ống xả; Nội các công suất bao gồm một máy phát điện áp cao, bộ ổn định hiện tại kích thích và các đơn vị điều chỉnh và điều khiển khác nhau.
