Premiers pas avec la microscopie électronique à transmission
Le microscope électronique à transmission (TEM en abrégé), peut voir au microscope optique ne peut pas voir clairement dans une microstructure inférieure à 0,2 um, ces structures sont appelées structure sous-microscopique ou ultramicrostructure. Pour voir clairement ces structures, il est nécessaire de sélectionner une source lumineuse de longueur d’onde plus courte pour améliorer la résolution du microscope.
Introduction
Le principe d'imagerie du microscope électronique et du microscope optique est fondamentalement le même, la différence est que le premier utilise un faisceau d'électrons comme source de lumière et un champ électromagnétique comme lentille. De plus, en raison de la faible pénétration du faisceau électronique, l'échantillon utilisé pour la microscopie électronique doit être transformé en une section ultra-mince d'une épaisseur d'environ 50 nm. Ces tranches doivent être réalisées avec un ultramicrotome. Le grossissement du microscope électronique jusqu'à près d'un million de fois, par le système d'éclairage, le système d'imagerie, le système de vide, le système d'enregistrement, le système d'alimentation se compose de cinq parties, si elles sont subdivisées : la partie principale de la lentille électronique et du système d'enregistrement d'imagerie, placée dans un vide par le canon à électrons, le miroir condenseur, la chambre objet, l'objectif, le miroir diffractant, le miroir intermédiaire, le miroir de projection, l'écran fluorescent et la caméra.
Un microscope électronique est un microscope qui utilise des électrons pour visualiser l'intérieur ou la surface d'un objet. La longueur d'onde des électrons à grande vitesse est plus courte que celle de la lumière visible (dualité onde-particule) et la résolution d'un microscope est limitée par la longueur d'onde qu'il utilise, donc la résolution théorique d'un microscope électronique (environ 0 0,1 nanomètre) est bien supérieure à celle d'un microscope optique (environ 200 nanomètres).
Un microscope électronique à transmission (Transmissionelectronmicroscope, en abrégé TEM), ou microscope électronique à transmission en abrégé [1], projette un faisceau d'électrons accéléré et agrégé sur un échantillon très mince, où les électrons changent de direction en entrant en collision avec les atomes de l'échantillon, ce qui entraîne diffusion à angle stérique. L'ampleur de l'angle de diffusion est liée à la densité et à l'épaisseur de l'échantillon, de sorte que différentes images claires et sombres puissent être formées, et les images seront affichées sur des dispositifs d'imagerie (par exemple, des écrans au phosphore, des films et des assemblages photocouplés) après grossissement et mise au point.
En raison de la très courte longueur d'onde de De Broglie des électrons, la résolution de la microscopie électronique à transmission est bien supérieure à celle de la microscopie optique, atteignant {{0}},1 à 0,2 nm, avec un grossissement de plusieurs dizaines de milliers à des millions de fois. En conséquence, l’utilisation d’un microscope électronique à transmission peut être utilisée pour observer la structure fine d’un échantillon, ou même la structure d’une seule rangée d’atomes, des dizaines de milliers de fois plus petite que la plus petite structure pouvant être observée avec un microscope optique. Le TEM est une méthode analytique importante dans de nombreux domaines scientifiques liés à la physique neutre et à la biologie, tels que la recherche sur le cancer, la virologie, la science des matériaux, ainsi que la nanotechnologie, la recherche sur les semi-conducteurs, etc.
À des grossissements plus faibles, le contraste de l’imagerie TEM est principalement dû aux différentes épaisseurs et compositions de matériaux entraînant une absorption différente des électrons. Lorsque le grossissement est élevé, des effets de fluctuation complexes provoquent des différences dans la luminosité de l'image et une expertise est donc nécessaire pour analyser l'image résultante. En utilisant les différents modes du TEM, il est possible d'analyser l'échantillon par ses propriétés chimiques, l'orientation des cristaux, la structure électronique, le déphasage électronique provoqué par l'échantillon et l'absorption électronique habituelle sur l'échantillon.
ainsi que l'absorption habituelle des électrons dans l'échantillon.
Le premier TEM a été développé par Max Knorr et Ernst Ruska en 1931, ce groupe de recherche a développé le premier TEM avec une résolution dépassant celle de la lumière visible en 1933, tandis que le premier TEM commercial a été développé en 1939.
