Avantages des microscopes électroniques par rapport aux microscopes optiques
Le microscope électronique est un instrument basé sur le principe de l'optique électronique, qui utilise des faisceaux d'électrons et des lentilles électroniques au lieu de poutres et de lentilles optiques pour image les structures fines de la matière à très grand grossissement.
La résolution d'un microscope électronique est représentée par la petite distance entre les points adjacents qu'il peut distinguer. Dans les 197 0, la résolution des microscopes électroniques de transmission était d'environ 0. 3 nanomètres (la résolution de l'œil humain est d'environ 0,1 millimètre). De nos jours, les microscopes électroniques ont un grossissement de plus de 3 millions de fois, tandis que les microscopes optiques ont un grossissement d'environ 2000 fois, il est donc possible d'observer directement les atomes de certains métaux lourds et le réseau atomique soigneusement disposé dans les cristaux par microscopes électroniques.
En 1931, Knorr et Ruska d'Allemagne ont modifié un oscilloscope haute tension avec une source d'électrons à décharge de cathode froide et trois lentilles électroniques, et ont obtenu des images amplifiées plus de dix fois, confirmant la possibilité de microscopie électronique pour l'imagerie d'agrandissement. En 1932, avec l'amélioration de Ruska, la résolution des microscopes électroniques a atteint 50 nanomètres, soit environ dix fois la résolution des microscopes optiques à l'époque. Par conséquent, les microscopes électroniques ont commencé à recevoir l'attention des gens.
Dans les 194 0, la colline aux États-Unis a utilisé un dégrouvant pour compenser l'asymétrie rotationnelle des lentilles électroniques, ce qui a conduit à une nouvelle percée dans la résolution des microscopes électroniques et a progressivement atteint des niveaux modernes. En Chine, un microscope électronique à transmission avec une résolution de 3 nanomètres a été développé avec succès en 1958, et un grand microscope électronique avec une résolution de 0,3 nanomètre a été développé en 1979.
Bien que la résolution des microscopes électroniques ait de loin dépassé celle des microscopes optiques, ils sont difficiles à observer les organismes vivants en raison de la nécessité de travailler dans des conditions de vide, et l'irradiation des faisceaux d'électrons peut également causer des dommages aux radiations à des échantillons biologiques. D'autres problèmes, tels que l'amélioration de la luminosité du pistolet électronique et la qualité de l'objectif électronique, ont également besoin de recherches supplémentaires.
La résolution est un indicateur important de la microscopie électronique, qui est lié à l'angle du cône incident et à la longueur d'onde du faisceau d'électrons passant à travers l'échantillon. La longueur d'onde de la lumière visible concerne les nanomètres {{0}}, tandis que la longueur d'onde du faisceau d'électrons est liée à la tension d'accélération. Lorsque la tension d'accélération se situe entre 50-100 KV, la longueur d'onde du faisceau d'électrons est d'environ 0. 0053-0. 0037 nm. En raison du fait que la longueur d'onde du faisceau d'électrons est beaucoup plus petite que celle de la lumière visible, même si l'angle de cône du faisceau d'électrons n'est que de 1% de celui d'un microscope optique, la résolution du microscope électronique est encore bien supérieure à celle d'un microscope optique.
Un microscope électronique se compose de trois parties: un tube, un système à vide et une armoire électrique. Les principaux composants du baril de l'objectif comprennent un pistolet électronique, une lentille électronique, un support d'échantillon, un écran fluorescent et un mécanisme de caméra, qui sont généralement assemblés en un corps cylindrique de haut en bas; Le système à vide se compose d'une pompe à vide mécanique, d'une pompe de diffusion et d'une soupape à vide, et est connecté au cylindre par un pipeline d'échappement; L'armoire électrique se compose d'un générateur à haute tension, d'un stabilisateur de courant d'excitation et de diverses unités de régulation et de contrôle.
