บทนำโดยย่อของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
แนะนำสั้น ๆ
หลักการถ่ายภาพของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกัน แต่ความแตกต่างก็คือแบบแรกใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเป็นแหล่งกำเนิดแสงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นเลนส์ นอกจากนี้ เนื่องจากการแทรกซึมของลำแสงอิเล็กตรอนอ่อนมาก ชิ้นงานที่ใช้สำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงต้องถูกทำให้เป็นส่วนที่บางเป็นพิเศษและมีความหนาประมาณ 50 นาโนเมตร ชิ้นประเภทนี้จะต้องทำด้วยเครื่องอัลตราไมโครโตม กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกำลังขยายได้เกือบหนึ่งล้านเท่า และประกอบด้วยห้าส่วน ได้แก่ ระบบส่องสว่าง ระบบสร้างภาพ ระบบสุญญากาศ ระบบบันทึก และระบบจ่ายไฟ หากแบ่งส่วนหลักๆ ได้แก่ เลนส์อิเล็กทรอนิกส์และระบบบันทึกภาพ ซึ่งประกอบด้วย ปืนอิเล็กตรอน คอนเดนเซอร์ ห้องตัวอย่าง เลนส์ใกล้วัตถุ กระจกเลี้ยวเบน กระจกกลาง กระจกฉายภาพ จอฟลูออเรสเซนต์ และกล้องวางในสุญญากาศ
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้อิเล็กตรอนเพื่อแสดงด้านในหรือพื้นผิวของวัตถุ ความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนความเร็วสูงจะสั้นกว่าแสงที่มองเห็นได้ (ความเป็นคู่ของคลื่น-อนุภาค) และความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ถูกจำกัดด้วยความยาวคลื่นที่ใช้ ดังนั้นความละเอียดทางทฤษฎีของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (ประมาณ 0.1 นาโนเมตร) ) สูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก (ประมาณ 200 นาโนเมตร)
Transmissionelectronmicroscope (TEM) หรือที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน [1] ฉายลำแสงอิเล็กตรอนที่มีความเร่งและเข้มข้นไปยังตัวอย่างที่บางมาก และอิเล็กตรอนชนกับอะตอมในตัวอย่างเพื่อเปลี่ยนทิศทาง จึงทำให้เกิดการกระเจิงเชิงมุมที่เป็นของแข็ง มุมกระเจิงสัมพันธ์กับความหนาแน่นและความหนาของตัวอย่าง ดังนั้นจึงสามารถสร้างภาพที่มีความสว่างต่างกันได้ และภาพจะแสดงบนอุปกรณ์ถ่ายภาพ (เช่น หน้าจอฟลูออเรสเซนต์ ฟิล์ม และส่วนประกอบที่ไวต่อแสง) หลังจากการขยายและโฟกัส
เนื่องจากความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนแบบ de Broglie นั้นสั้นมาก ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงอย่างมาก ซึ่งสามารถเข้าถึง {{0}}.1 ~ 0.2 นาโนเมตร และกำลังขยายเป็นหมื่น ~ ล้านครั้ง ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านจึงสามารถใช้ในการสังเกตโครงสร้างเล็กๆ น้อยๆ ของตัวอย่างได้ แม้กระทั่งโครงสร้างของอะตอมเพียงคอลัมน์เดียว ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าโครงสร้างที่เล็กที่สุดที่สังเกตได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงหลายหมื่นเท่า TEM เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่สำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์หลายสาขาที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และชีววิทยา เช่น การวิจัยโรคมะเร็ง ไวรัสวิทยา วัสดุศาสตร์ นาโนเทคโนโลยี การวิจัยเซมิคอนดักเตอร์ และอื่นๆ
เมื่อกำลังขยายต่ำ ความเปรียบต่างของการถ่ายภาพ TEM ส่วนใหญ่เกิดจากการดูดซับอิเล็กตรอนที่แตกต่างกันซึ่งเกิดจากความหนาและองค์ประกอบของวัสดุที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อกำลังขยายสูง การผันผวนที่ซับซ้อนจะทำให้ความสว่างของภาพแตกต่างกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ความรู้ระดับมืออาชีพในการวิเคราะห์ภาพที่ได้รับ เมื่อใช้โหมด TEM ที่แตกต่างกัน จะสามารถถ่ายภาพตัวอย่างตามคุณลักษณะทางเคมี การวางแนวของผลึก โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ การเปลี่ยนเฟสอิเล็กตรอนที่เกิดจากตัวอย่างและการดูดกลืนอิเล็กตรอนตามปกติ
