Elektronmikroskop använder högenergetiska elektronstrålar för att skapa elektroniskt förstorade bilder som möjliggör extremt detaljerad observation. Jämfört med ett vanligt ljusmikroskop har elektronmikroskopet en dramatiskt högre förmåga att förstora – upp till två miljoner gånger. De används därför i stor utsträckning av forskare världen över inom många olika branscher och är avgörande för en rad pågående vetenskapliga framsteg och upptäckter.
Elektronmikroskop kan förstora både biologiska och oorganiska material och används ofta för att undersöka celler, mikroorganismer, metaller, kristaller och biopsiprov. Proverna måste dock betraktas i vakuum och är vanligtvis ultratunna samt färgade med färgämnen för bättre synlighet.
Denna typ av mikroskop kan avslöja en mängd olika information om ett prov, inklusive morfologi, kristallografisk information, sammansättningsinformation och topografi. Det blir därmed möjligt att studera de allra minsta detaljerna i en cell. Elektronmikroskop är ovärderliga verktyg inom medicin och biologi liksom inom materialforskning, och nästan vilket vetenskapligt område som helst kan dra nytta av dem. De vanligaste tillämpningsområdena är biologi, medicin, kemi och kriminalteknik.
Transmissionselektronmikroskopet (TEM) är den ursprungliga formen av elektronmikroskop och använder en högspänningsstråle av elektroner för att skapa en bild av provet. Elektronerna som avges från en elektronkanon accelereras, fokuseras och leds genom ett delvis transparent prov. Strålen passerar sedan genom provet och bär information vidare till objektivlinsen, där förstoringen sker. Bilden kan även fotograferas direkt genom att exponera film mot strålen.
Ett TEM kan ge information om morfologin, exempelvis partiklarnas storlek, form och arrangement. Det kan även förmedla kristallografisk information, såsom atomernas placering och deras ordningsgrad, samt sammansättningsinformation – bland annat relativa proportioner mellan grundämnen och föreningar eller defekter i områden så små som några nanometer. Med hjälp av ett TEM går det att bestämma egenskaper som duktilitet, hållfasthet, reaktivitet, smältpunkt, hårdhet, ledningsförmåga och elektriska egenskaper.
Till skillnad från TEM, där elektronerna bär hela bilden, skapar svepelektronmikroskopet (SEM) en bild genom att elektronstrålen sveper över provet inom ett rektangulärt område. Denna teknik kallas rasterskning, och elektronstrålen förlorar energi för varje punkt på provet som den passerar. Den förlorade energin omvandlas till värme, ljus och sekundära elektronutsläpp. Skärmen kartlägger dessa varierande intensiteter till en bild, vilken bygger på ytparameter snarare än transmission.
Medan ett SEM producerar bilder med något lägre upplösning kan det hantera bulkprover av betydligt större objekt – upp till flera centimeter stora – och ger utmärkta tredimensionella framställningar. Liksom ett TEM kan ett SEM förmedla information om morfologi, sammansättning och kristallografi. Det finns dock begränsningar: sammansättningen kan endast analyseras i områden på en mikrometer, och ordningsgraden endast hos enkristallpartiklar större än 20 mikrometer. Dessutom kan ett SEM även ge information om topografin – alltså ytens struktur och textur – ända ner till några nanometers noggrannhet.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online