Công dụng của kính hiển vi điện tử
Kính hiển vi điện tử có thể được chia thành kính hiển vi điện tử truyền qua, kính hiển vi điện tử quét, kính hiển vi điện tử phản xạ và kính hiển vi điện tử phát xạ theo cấu trúc và công dụng của chúng. Kính hiển vi điện tử truyền qua thường được sử dụng để quan sát các cấu trúc vật chất mịn mà kính hiển vi thông thường không thể phân giải được; Kính hiển vi điện tử quét chủ yếu được sử dụng để quan sát hình thái của bề mặt rắn, và cũng có thể được kết hợp với máy đo nhiễu xạ tia X hoặc máy quang phổ năng lượng điện tử để tạo thành các vi cầu điện tử được hình thành do sự tán xạ của chùm tia điện tử bởi các nguyên tử của mẫu. Phần mỏng hơn hoặc có mật độ thấp hơn của mẫu có ít tia điện tử tán xạ hơn, do đó có nhiều điện tử đi qua màng chắn vật kính và tham gia vào quá trình tạo ảnh, đồng thời xuất hiện sáng hơn trong ảnh. Ngược lại, các phần dày hơn hoặc đặc hơn của mẫu sẽ xuất hiện tối hơn trong ảnh. Nếu mẫu quá dày hoặc quá đậm đặc, độ tương phản của hình ảnh sẽ kém đi, thậm chí bị hư hỏng hoặc bị phá hủy do hấp thụ năng lượng của chùm tia điện tử.
Phần trên cùng của ống kính hiển vi điện tử truyền qua là một khẩu súng điện tử. Các electron được phát ra từ cực âm nóng vonfram và các chùm electron được hội tụ bởi thiết bị ngưng tụ thứ nhất và thứ hai. Sau khi đi qua mẫu, chùm tia điện tử được vật kính chụp trên gương trung gian, sau đó được phóng to từng bước qua gương trung gian và gương chiếu, sau đó được chụp trên màn huỳnh quang hoặc tấm quang hợp.
Độ phóng đại của gương trung gian có thể thay đổi liên tục từ hàng chục lần đến hàng trăm nghìn lần chủ yếu thông qua việc điều chỉnh dòng kích thích; bằng cách thay đổi tiêu cự của gương trung gian, có thể thu được ảnh hiển vi điện tử và ảnh nhiễu xạ điện tử trên các phần cực nhỏ của cùng một mẫu. Để nghiên cứu các mẫu lát kim loại dày hơn, Phòng thí nghiệm Quang học Điện tử Dulos của Pháp đã phát triển một kính hiển vi điện tử điện áp cực cao với điện áp gia tốc 3500 kV.
Chùm điện tử của kính hiển vi điện tử quét không đi qua mẫu mà chỉ quét và kích thích các điện tử thứ cấp trên bề mặt mẫu. Tinh thể nhấp nháy đặt bên cạnh mẫu sẽ nhận các electron thứ cấp này, khuếch đại và điều chỉnh cường độ chùm tia điện tử của ống hình ảnh, do đó làm thay đổi độ sáng trên màn hình của ống hình ảnh. Cuộn dây lệch của ống hình ảnh tiếp tục quét đồng bộ với chùm tia điện tử trên bề mặt mẫu, do đó màn hình huỳnh quang của ống hình ảnh hiển thị hình ảnh địa hình của bề mặt mẫu, tương tự như nguyên lý hoạt động của TV công nghiệp .
Độ phân giải của kính hiển vi điện tử quét chủ yếu được xác định bởi đường kính của chùm tia điện tử trên bề mặt mẫu. Độ phóng đại là tỷ lệ giữa biên độ quét trên ống hình ảnh với biên độ quét trên mẫu, có thể thay đổi liên tục từ hàng chục lần đến hàng trăm nghìn lần. Kính hiển vi điện tử quét không yêu cầu mẫu quá mỏng; hình ảnh có hiệu ứng ba chiều mạnh mẽ; nó có thể sử dụng thông tin như điện tử thứ cấp, điện tử bị hấp thụ và tia X được tạo ra bởi sự tương tác của chùm điện tử và các chất để phân tích thành phần của các chất.
Súng điện tử và thấu kính ngưng tụ của kính hiển vi điện tử quét gần giống với kính hiển vi điện tử truyền qua, nhưng để làm cho chùm tia điện tử mỏng hơn, một thấu kính vật kính và bộ loạn thị được thêm vào dưới thấu kính tụ và hai bộ các chùm tia quét vuông góc lẫn nhau được lắp đặt bên trong vật kính. xôn xao. Buồng mẫu bên dưới vật kính được trang bị một bệ mẫu có thể di chuyển, xoay và nghiêng.
