Cours de développement du microscope électronique
Composition du microscope électronique
Source d'électrons : c'est une cathode qui libère des électrons libres, et une anode annulaire accélère les électrons. La différence de tension entre cathode et anode doit être très élevée, généralement comprise entre plusieurs milliers de volts et 3 millions de volts.
Électrons : utilisés pour focaliser les électrons. Généralement, des lentilles magnétiques sont utilisées et parfois des lentilles électrostatiques. La fonction de la lentille électronique est la même que celle de la lentille optique dans un microscope optique. La mise au point de la lentille optique est fixe, tandis que la mise au point de la lentille électronique peut être ajustée, de sorte que le microscope électronique ne dispose pas d'un système de lentille mobile comme le microscope optique.
Dispositif à vide : le dispositif à vide est utilisé pour assurer l'état de vide dans le microscope, afin que les électrons ne soient pas absorbés ou déviés sur leur passage.
Support d'échantillons : l'échantillon peut être placé de manière stable sur le support d'échantillons. De plus, il existe souvent des dispositifs qui peuvent être utilisés pour modifier l'échantillon (tels que le déplacement, la rotation, le chauffage, le refroidissement, l'étirement, etc.).
Détecteur : signal ou signal secondaire utilisé pour collecter des électrons. Espèces La projection d'un échantillon peut être obtenue directement par microscope électronique à transmission. Dans ce microscope, les électrons traversent l’échantillon, celui-ci doit donc être très fin. L'épaisseur de l'échantillon est déterminée par le poids atomique des atomes qui composent l'échantillon, la tension des électrons accélérateurs et la résolution souhaitée. L'épaisseur de l'échantillon peut varier de quelques nanomètres à plusieurs microns. Plus le poids atomique est élevé et plus la tension est faible, plus l’échantillon doit être fin.
En changeant le système de lentille de l'objectif, les gens peuvent agrandir directement l'image du foyer de l'objectif. À partir de là, les gens peuvent obtenir des images de diffraction électronique. Grâce à cette image, la structure cristalline de l’échantillon peut être analysée.
Dans le microscope électronique à transmission filtré en énergie (EFTEM), les gens mesurent le changement de vitesse des électrons lorsqu'ils traversent l'échantillon. De cela, nous pouvons déduire la composition chimique de l’échantillon, telle que la répartition des éléments chimiques dans l’échantillon.
Cours de développement du microscope électronique
En 1931, German M. Noel et E. Ruska ont modifié un oscilloscope haute tension avec une source d'électrons à décharge cathodique froide et trois lentilles électroniques, et ont obtenu une image avec un grossissement de plus de dix fois. Le microscope électronique à transmission a été inventé, ce qui a confirmé la possibilité d'agrandir l'imagerie au microscope électronique. En 1932, après l'amélioration de Ruska, la résolution du microscope électronique a atteint 50 nanomètres, soit environ dix fois celle du microscope optique de l'époque, dépassant la limite de résolution du microscope optique, alors les gens ont commencé à faites attention au microscope électronique. Dans les années 1940, l'américain Hill a utilisé un dispositif d'astigmatisme pour compenser l'asymétrie de rotation de la lentille électronique, ce qui a permis une nouvelle percée dans la résolution du microscope électronique et a progressivement atteint le niveau moderne. En Chine, un microscope électronique à transmission a été développé avec succès en 1958 avec une résolution de 3 nm, et un grand microscope électronique avec une résolution de 0,3 nm a été fabriqué en 1979.
