Kính hiển vi điện tử sử dụng nguyên lý gì để phóng to vật thể?
Khả năng phân giải của kính hiển vi điện tử được biểu thị bằng khoảng cách tối thiểu giữa hai điểm liền kề mà nó có thể phân giải. Vào những năm 1970, độ phân giải của kính hiển vi điện tử truyền qua là khoảng 0,3 nanomet (khả năng phân giải của mắt người là khoảng 0,1 mm). Độ phóng đại tối đa của kính hiển vi điện tử hiện nay đã vượt quá 3 triệu lần, trong khi độ phóng đại tối đa của kính hiển vi quang học là khoảng 2,000 lần. Do đó, các nguyên tử của một số kim loại nặng nhất định và mạng nguyên tử được sắp xếp gọn gàng trong tinh thể có thể được quan sát trực tiếp qua kính hiển vi điện tử.
Khả năng phân giải là một chỉ số quan trọng của kính hiển vi điện tử, nó liên quan đến góc hình nón tới và bước sóng của chùm tia điện tử truyền qua mẫu. Bước sóng của ánh sáng khả kiến là khoảng 300 đến 700 nanomet và bước sóng của chùm tia điện tử có liên quan đến điện áp gia tốc. Khi điện áp gia tốc là 50 đến 100 kilovolt, bước sóng của chùm tia điện tử xấp xỉ 0,0053 đến 0,0037 nanomet. Vì bước sóng của chùm tia điện tử nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng khả kiến nên ngay cả khi góc hình nón của chùm tia điện tử chỉ bằng 1% so với góc nón của kính hiển vi quang học thì khả năng phân giải của kính hiển vi điện tử vẫn vượt trội hơn nhiều so với bước sóng đó. của kính hiển vi quang học.
Kính hiển vi điện tử bao gồm ba phần: ống thấu kính, hệ thống chân không và tủ điện. Nòng ống kính chủ yếu bao gồm các bộ phận như súng điện tử, thấu kính điện tử, giá đỡ mẫu, màn hình huỳnh quang và cơ chế máy ảnh. Các bộ phận này thường được lắp ráp thành hình trụ từ trên xuống dưới; hệ thống chân không bao gồm bơm chân không cơ học, bơm khuếch tán, van chân không, v.v. và được bơm qua Đường ống dẫn khí được nối với ống thấu kính; tủ điện bao gồm một máy phát điện áp cao, bộ ổn định dòng kích thích và các bộ điều khiển điều chỉnh khác nhau.
Thấu kính điện tử là thành phần quan trọng nhất của thùng kính hiển vi điện tử. Nó sử dụng điện trường hoặc từ trường không gian đối xứng với trục của thùng để bẻ cong quỹ đạo của electron về phía trục tạo thành tiêu điểm. Chức năng của nó tương tự như thấu kính lồi thủy tinh để hội tụ chùm tia nên gọi là electron. ống kính. Hầu hết các kính hiển vi điện tử hiện đại đều sử dụng thấu kính điện từ. Từ trường mạnh được tạo ra bởi dòng điện kích thích DC rất ổn định đi qua một cuộn dây có giày cực tập trung các electron.
