Brève introduction du microscope électronique à transmission
courte introduction
Le principe d'imagerie du microscope électronique et du microscope optique est fondamentalement le même, mais la différence est que le premier utilise le faisceau électronique comme source de lumière et le champ électromagnétique comme lentille. De plus, la pénétration du faisceau électronique étant très faible, l’échantillon utilisé pour le microscope électronique doit être constitué de sections ultra-minces d’une épaisseur d’environ 50 nm. Ce type de coupe doit être réalisé avec un ultramicrotome. Le grossissement d'un microscope électronique peut atteindre près d'un million de fois et il se compose de cinq parties : le système d'éclairage, le système d'imagerie, le système de vide, le système d'enregistrement et le système d'alimentation électrique. Si elles sont subdivisées, les parties principales sont la lentille électronique et le système d'enregistrement d'imagerie, qui sont composés d'un canon à électrons, d'un condenseur, d'une salle d'échantillons, d'une lentille d'objectif, d'un miroir de diffraction, d'un miroir intermédiaire, d'un miroir de projection, d'un écran fluorescent et d'une caméra placée sous vide.
Un microscope électronique est un microscope qui utilise des électrons pour montrer 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 du microscope est limitée par la longueur d'onde utilisée, donc la résolution théorique du microscope électronique (environ 0,1 nm ) est bien supérieure à celle du microscope optique (environ 200 nm).
Le microscope électronique à transmission (TEM), appelé microscope électronique à transmission [1], projette le faisceau d'électrons accéléré et concentré sur un échantillon très fin, et les électrons entrent en collision avec les atomes de l'échantillon pour changer de direction, produisant ainsi une diffusion angulaire solide. L'angle de diffusion est lié à la densité et à l'épaisseur de l'échantillon, de sorte que des images avec une luminosité différente peuvent être formées, et les images seront affichées sur des dispositifs d'imagerie (tels que des écrans fluorescents, des films et des composants de couplage photosensibles) après amplification et mise au point.
Parce que la longueur d'onde de Broglie des électrons est très courte, la résolution du microscope électronique à transmission est beaucoup plus élevée que celle du microscope optique, qui peut atteindre {{0}},1 ~ 0,2 nm et le grossissement est de plusieurs dizaines de milliers. ~ des millions de fois. Par conséquent, le microscope électronique à transmission peut être utilisé pour observer la structure fine de l’échantillon, même la structure d’une seule colonne d’atomes, qui est des dizaines de milliers de fois plus petite que la plus petite structure pouvant être observée au microscope optique. La TEM est une méthode analytique importante dans de nombreux domaines scientifiques liés à la physique et à la biologie, tels que la recherche sur le cancer, la virologie, la science des matériaux, la nanotechnologie, la recherche sur les semi-conducteurs, etc.
Lorsque le grossissement est faible, le contraste de l’imagerie TEM est principalement dû à l’absorption différente des électrons provoquée par les différentes épaisseurs et compositions des matériaux. Cependant, lorsque le grossissement est élevé, la fluctuation complexe entraînera une luminosité différente de l'image. Des connaissances professionnelles sont donc nécessaires pour analyser l'image obtenue. En utilisant différents modes de TEM, les échantillons peuvent être imagés en fonction des caractéristiques chimiques, de l'orientation des cristaux, de la structure électronique, du déphasage électronique provoqué par les échantillons et de l'absorption habituelle des électrons.
