Elektronmikroskopi använder en fokuserad stråle av elektroner för att skapa högupplösta bilder av ett prov. Medan ljusmikroskop begränsas i sin förstoring av fotonernas våglängd begränsas elektronmikroskop istället av elektronernas betydligt mindre våglängd, vilket möjliggör förstoringar ner till nästan 0,05 nanometer. Det finns fyra huvudtyper av elektronmikroskop, som grovt kan avgränsas efter vilken typ av reflekterad energi de registrerar från provet.
Det första elektronmikroskopet, ett transmissionselektronmikroskop, konstruerades av de tyska ingenjörerna Max Knoll och Ernst Ruska år 1931. Även om den ursprungliga prototypen uppnådde lägre förstoring än dåtidens ljusmikroskop lyckades Knoll och Ruska bevisa att konstruktionen var möjlig, och bara två år senare hade de överträffat ljusmikroskopet i förstoringsförmåga. Alla efterföljande varianter av elektronmikroskopet bygger på denna ursprungliga prototyp.
Transmissionselektronmikroskop skapar bilder genom att registrera elektronstrålen efter att den har passerat genom ett tunt tvärsnitt av provet. Provet placeras på ett finmaskigt galler av koppartråd och utsätts för en elektronstråle som normalt genereras genom att en hög spänning leds över en glödtråd av volfram. Elektronstrålen passerar först genom en kondensorlins, träffar provet och fortsätter därefter genom objektiv- och projektionslinser innan den samlas upp på en fosforskärm.
Liksom vid all elektronmikroskopi måste provet vara uttorkat och isolerat i vakuum för att undvika kontaminering av vattenånga, vilket kan orsaka oönskad elektronstrålning. TEM ger den högsta förstoringen av alla elektronmikroskoptyper.
Svepelektronmikroskop är, tillsammans med transmissionselektronmikroskop, de mest använda typerna. Till skillnad från TEM skapar svepelektronmikroskop bilder genom att samla in sekundära eller oelastiskt spridda elektroner som studsar mot provets yta. Den primära elektronstrålen passerar genom flera kondensorlinser, svepspolar och ett objektiv innan den träffar provytan.
När strålen träffar provet sprids elektronerna, och en detektor för sekundära elektroner samlar upp dem. Elektrondatan bearbetas sedan genom rastersvepning för att producera yt bilder med betydande skärpedjup.
Reflekterande elektronmikroskop fungerar strukturellt mycket likt svepelektronmikroskop. REM samlar dock in tillbakaspridda eller elastiskt spridda elektroner efter att den primära elektronstrålen har träffat provytan. Reflekterande elektronmikroskop kombineras oftast med spinnpolariserad lågenergielektronmikroskopi för att avbilda magnetiska domänmönster på provytor, något som bland annat används vid konstruktion av datorkretsar.
Sveptransmissionselektronmikroskop skickar, precis som traditionella TEM, en elektronstråle genom ett tunt tvärsnitt av provet. Istället för att fokusera elektronstrålen efter att den har passerat provet fokuserar ett STEM strålen i förväg och bygger upp bilden genom rastersvepning. Denna teknik gör sveptransmissionselektronmikroskop särskilt lämpade för analytiska kartläggningsmetoder, exempelvis energiförlustspektroskopi (EELS) och annulär mörkfältmikroskopi.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online