เลือกกล้องจุลทรรศน์อย่างไรให้เหมาะกับความต้องการของคุณ?
ในด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการทดสอบเชิงวิเคราะห์ กล้องจุลทรรศน์ถือเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้อย่างไม่ต้องสงสัย และเป็นที่รู้จักในนาม "ดวงตาแห่งวิทยาศาสตร์" ช่วยให้มนุษย์สามารถสำรวจโลกด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ไม่สามารถแยกแยะได้ด้วยตาเปล่า โดยให้การสนับสนุนทางเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับสาขาต่างๆ เช่น การวิจัยวัสดุ ชีวการแพทย์ และการทดสอบทางอุตสาหกรรม เมื่อต้องเผชิญกับความต้องการด้านการวิจัยที่แตกต่างกัน วิธีการเลือกกล้องจุลทรรศน์ที่เหมาะสมจึงกลายเป็นข้อกังวลสำหรับนักวิจัยหลายคน
กล้องจุลทรรศน์นี้ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแรงดันสูง-เป็นแหล่งกำเนิดแสงและเน้นการถ่ายภาพผ่านเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า กำลังขยายสามารถเข้าถึงได้หลายล้านครั้ง และความละเอียดยังอาจถึงระดับอังสตรอม (Å) (1 Å เท่ากับ 0.1 นาโนเมตร) ซึ่งเพียงพอที่จะสังเกตลักษณะโครงสร้างระดับอะตอมได้
หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านนั้นคล้ายคลึงกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง แต่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแทนแสงที่ตามองเห็น และใช้เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าแทนเลนส์สายตา เนื่องจากคลื่นอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็นมาก ตามทฤษฎีขีดจำกัดการเลี้ยวเบนของ Abbe ความละเอียดของพวกมันจึงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก บรรลุผลการสำรวจโลกด้วยกล้องจุลทรรศน์ขั้นสูงสุด
เทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านสมัยใหม่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดแบบจำลองขั้นสูงต่างๆ ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านแบบสแกน (STEM) ผสมผสานข้อดีของทั้งโหมดการสแกนและโหมดการส่งสัญญาณ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่านเร็วเป็นพิเศษ (UTEM) สามารถใช้ศึกษากระบวนการไดนามิกที่เร็วเป็นพิเศษ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านเยือกแข็ง (FTEM) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาชีวโมเลกุล กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านในแหล่งกำเนิด (TEM) สามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลง-ตามเวลาจริงในตัวอย่างภายใต้สิ่งเร้าภายนอก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านการแก้ไขความคลาดทรงกลม (CTEM) ปรับปรุงความละเอียดเพิ่มเติมโดยการแก้ไขความคลาดเคลื่อนของเลนส์
ควรสังเกตว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง- มีคุณลักษณะที่มีต้นทุนสูง การดำเนินการที่ซับซ้อน และมีข้อกำหนดในการเตรียมตัวอย่างที่เข้มงวด ตัวอย่างจะต้องเตรียมเป็นชิ้นบางมาก (โดยปกติจะน้อยกว่า 100 นาโนเมตร) เพื่อให้ลำแสงอิเล็กตรอนทะลุผ่านได้
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
หากขนาดการวิจัยอยู่ในช่วงหลายสิบนาโนเมตรถึงมิลลิเมตร และมุ่งเน้นไปที่ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพื้นผิวของตัวอย่างเป็นหลัก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า กล้องจุลทรรศน์นี้มีช่วงกำลังขยายกว้าง (ปกติตั้งแต่ 10x ถึง 300,000 เท่า) ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการส่วนใหญ่สำหรับการสังเกตทางสัณฐานวิทยา การวิเคราะห์องค์ประกอบ การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค และอื่นๆ
หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดคือการสแกนพื้นผิวตัวอย่างทีละจุดด้วยลำแสงอิเล็กตรอน จากนั้นตรวจจับสัญญาณ เช่น อิเล็กตรอนทุติยภูมิและอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายกลับที่สร้างโดยตัวอย่างเพื่อสร้างภาพ
