Microscope électroniqueMicroscope optiquePrincipes d'imagerieSimilitudes et différences
Le microscope électronique est un instrument qui utilise un faisceau électronique et une lentille électronique au lieu d'un faisceau lumineux et d'une lentille optique selon le principe de l'optique électronique, de sorte que la structure fine du matériau soit imagée sous un très fort grossissement.
La résolution d'un microscope électronique s'exprime en termes de faible espacement entre deux points voisins qu'il peut résoudre. Dans les années 1970, la résolution d'un microscope électronique à transmission était d'environ 0,3 nanomètres. (la résolution de l'œil humain est d'environ 0,1 millimètre). De nos jours, le grand grossissement du microscope électronique est plus de 3 millions de fois, tandis que le grand grossissement du microscope optique est d'environ 2,000 fois, de sorte que le microscope électronique peut observer directement les atomes de certains métaux lourds et cristaux de les points atomiques dans la disposition du tableau soigné.
Bien que la résolution du microscope électronique ait été bien meilleure que celle du microscope optique, le microscope électronique doit fonctionner dans des conditions de vide, il est donc difficile d'observer les organismes vivants, et l'irradiation du faisceau électronique rendra les échantillons biologiques par dommages causés par l'irradiation. D'autres problèmes, tels que la luminosité du canon à électrons et l'amélioration de la qualité de la lentille électronique, doivent également continuer à être étudiés.
Le pouvoir de résolution est un indice important d'un microscope électronique, qui est lié à l'angle d'incidence du cône et à la longueur d'onde du faisceau d'électrons traversant l'échantillon. La longueur d'onde de la lumière visible est d'environ {{0}} nm et la longueur d'onde du faisceau d'électrons est liée à la tension accélératrice. Lorsque la tension accélératrice est de 50 à 100 kV, la longueur d'onde du faisceau d'électrons est d'environ 0,0053 à 0,0037 nm. Parce que la longueur d'onde du faisceau électronique est beaucoup plus petite que la longueur d'onde de la lumière visible, même si l'angle du cône du faisceau électronique n'est que de 1 pour cent de celui du microscope optique, le pouvoir de résolution du microscope électronique est toujours bien supérieur à celui du microscope électronique. microscope optique.
Le microscope électronique se compose de trois parties : un tube miroir, un système de vide et une armoire d'alimentation. Le canon comprend principalement un canon à électrons, une lentille électronique, un porte-échantillon, un écran fluorescent, un mécanisme de caméra et d'autres composants. Ces composants sont généralement assemblés de haut en bas dans une colonne ; le système de vide se compose d'une pompe à vide mécanique, d'une pompe de diffusion et de vannes à vide, etc., et via le pipeline de pompage connecté au corps du miroir ; L'armoire d'alimentation se compose d'un générateur haute tension, d'un stabilisateur de courant d'excitation et d'une variété d'unités de contrôle réglementaires.
La lentille électronique est une partie importante du canon du microscope électronique, elle est symétrique à l'axe du canon du champ électrique ou magnétique spatial de sorte que l'électron suit l'axe de formation de la focalisation du rôle de la lentille convexe en verre. pour que le rôle de la focalisation du faisceau de lumière soit similaire à celui de la lentille, on l'appelle donc une lentille électronique. La plupart des microscopes électroniques modernes utilisent des lentilles électromagnétiques qui focalisent les électrons par un champ magnétique puissant généré par un courant d'excitation CC très stable à travers une bobine avec un sabot polaire.
Les microscopes électroniques peuvent être divisés en microscopes électroniques à transmission, microscopes électroniques à balayage, microscopes électroniques à réflexion et microscopes électroniques à émission en fonction de leur structure et de leur utilisation. Le microscope électronique à transmission est souvent utilisé pour observer ceux qui, avec des microscopes ordinaires, ne peuvent pas distinguer la structure fine du matériau ; le microscope électronique à balayage est principalement utilisé pour observer la morphologie de la surface solide, mais aussi avec le diffractomètre à rayons X ou le spectromètre électronique combinés pour constituer la microsonde électronique, utilisée pour l'analyse de la composition du matériau ; Le microscope électronique émissif est utilisé pour l’étude de la surface d’auto-émission des électrons.
