Elektronmikroszkóp: olyan mikroszkóp, amely rendkívül nagy felbontást ér el egy elektronnyaláb alkalmazásával, a fénynyaláb helyett a vizsgált tárgy megvilágítására.
kohászat: Elektronmikroszkópia
Nagy előrelépés történt az energetikai elektronok finoman fókuszált sugarainak felhasználásával a fémek vizsgálatához. Elektronmikroszkóp s
Történelem
Számos fizikus alapkutatása a 20. század első negyedévében arra utalt, hogy a katód sugarait (azaz elektronokat) valamilyen módon lehet használni a mikroszkóp felbontásának növelésére. A francia fizikus, Louis de Broglie 1924-ben megnyitotta az utat azzal a javaslattal, hogy az elektronnyalábot hullámmozgásnak tekintik. De Broglie származtatta a hullámhosszukra vonatkozó képletet, amely kimutatta, hogy például 60 000 volttal (vagy 60 kilovolttal [k]) felgyorsított elektronok esetén az effektív hullámhossz 0,05 angstrom (Å) -ie, 1/100 000 zöld lenne. könnyű. Ha az ilyen hullámokat mikroszkóppal lehetne használni, akkor a felbontás jelentős növekedését eredményezné. 1926-ban kimutatták, hogy a mágneses vagy elektrosztatikus mezők lencséként szolgálhatnak elektronok vagy más töltött részecskék számára. Ez a felfedezés kezdeményezte az elektronoptika tanulmányozását, és 1931-ig Max Knoll és Ernst Ruska német villamosmérnökök kidolgoztak egy két lencsés elektronmikroszkópot, amely képeket készített az elektronforrásról. 1933-ban primitív elektronmikroszkópot építettek, amely nem az elektronforrást, hanem a mintát ábrázolta, és 1935-ben Knoll készített egy beolvasott képet egy szilárd felületről. Az optikai mikroszkóp felbontása hamarosan meghaladta.
Manfred, Freiherr (báró) von Ardenne német fizikus és a brit elektronikai mérnök Charles Oatley letette az átviteli elektronmikroszkópia (amelyben az elektronnyaláb áthalad a mintadarabon) és a pásztázó elektronmikroszkópia (amelyben az elektronnyaláb a másik mintából kilép) alapjait. elektronok, amelyeket azután elemeznek), amelyeket leginkább Ardenne Elektronen-Übermikroskopie (1940) könyve rögzít. Az elektronmikroszkópok felépítésében a további haladás késett a második világháború alatt, de 1946-ban lendületet kapott a stigmator feltalálásával, amely ellensúlyozza az objektív lencséjének astigmatizmusát, miután a termelés szélesebb körben elterjedt.
A transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM) akár 1 mikrométer vastagságú mintákat képes leképezni. A nagyfeszültségű elektronmikroszkópok hasonlóak a TEM-ekhez, de sokkal nagyobb feszültségen működnek. A pásztázó elektronmikroszkópot (SEM), amelyben egy elektronnyalábot egy szilárd tárgy felületére szkennelnek, a felületi szerkezet részleteinek képének felépítésére használják. A környezeti pásztázó elektronmikroszkóp (ESEM) a minta szkennelt képét képes létrehozni egy légkörben, ellentétben a SEM-rel, és alkalmazható nedves minták, ideértve néhány élő szervezetet is, vizsgálatára.
A technikák kombinációja eredményeként létrejött a pásztázó transzmissziós elektronmikroszkóp (STEM), amely ötvözi a TEM és SEM módszereit, valamint az elektron-szondás mikroanalízis, vagy a mikropróba analizátor, amely lehetővé teszi az anyagok összetételének kémiai elemzését az elkészítéshez a beeső elektronnyaláb, hogy gerjessze a mintában szereplő kémiai elemek jellegzetes röntgen sugárzását. Ezeket a röntgenfelvételeket a műszerbe épített spektrométerek detektálják és elemzik. A mikropróba analizátorok képesek egy elektronikus pásztázó képet előállítani, így a szerkezet és az összetétel könnyen korrelálhatók.
Az elektronmikroszkóp másik típusa a mezőkibocsátású mikroszkóp, amelyben egy erős elektromos mezőt használnak elektronok húzásához a katódsugárcsőbe szerelt huzalból.
