มาเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกันดีกว่า

มาเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกันดีกว่า

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสะท้อน และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบปล่อยตามโครงสร้างและการใช้งาน

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านมักใช้เพื่อสังเกตโครงสร้างวัสดุขนาดเล็กที่ไม่สามารถแยกแยะได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดใช้เป็นหลักในการสังเกตสัณฐานวิทยาของพื้นผิวแข็ง และยังสามารถใช้ร่วมกับเครื่องเอ็กซ์เรย์ดิฟแฟรกโตมิเตอร์หรือสเปกโตรมิเตอร์พลังงานอิเล็กตรอนเพื่อสร้างไมโครโพรบอิเล็กตรอนสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบของวัสดุ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเปล่งแสงใช้สำหรับการศึกษาพื้นผิวอิเล็กตรอนที่เปล่งแสงได้เอง

1. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
ตั้งชื่อตามลำแสงอิเล็กตรอนที่ทะลุผ่านตัวอย่าง จากนั้นใช้เลนส์อิเล็กตรอนเพื่อสร้างภาพและขยายภาพ วิถีแสงของมันคล้ายกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และสามารถรับการฉายภาพของตัวอย่างได้โดยตรง ด้วยการเปลี่ยนระบบเลนส์ของเลนส์ใกล้วัตถุ เราสามารถขยายภาพที่จุดโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุได้โดยตรง

จากอันนี้จะได้ภาพการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน ภาพนี้สามารถใช้เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของตัวอย่างได้ ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนประเภทนี้ ความเปรียบต่างของรายละเอียดภาพเกิดจากการกระเจิงของลำอิเล็กตรอนโดยอะตอมของตัวอย่าง เนื่องจากอิเล็กตรอนจำเป็นต้องเดินทางผ่านตัวอย่าง ตัวอย่างจึงต้องมีความบางมาก

ความหนาของตัวอย่างถูกกำหนดโดยน้ำหนักอะตอมของอะตอมที่ประกอบเป็นตัวอย่าง แรงดันไฟฟ้าที่ใช้เร่งอิเล็กตรอน และความละเอียดที่ต้องการ ความหนาของตัวอย่างอาจแตกต่างกันตั้งแต่ไม่กี่นาโนเมตรไปจนถึงหลายไมโครเมตร

ยิ่งน้ำหนักอะตอมสูงขึ้นและแรงดันไฟฟ้ายิ่งต่ำ ตัวอย่างก็ต้องบางลง ส่วนที่บางกว่าหรือมีความหนาแน่นต่ำกว่าของตัวอย่างมีการกระเจิงของลำแสงอิเล็กตรอนน้อยกว่า ดังนั้นอิเล็กตรอนจะผ่านรูรับแสงของเลนส์ได้มากขึ้นและมีส่วนร่วมในการถ่ายภาพ ทำให้ภาพดูสว่างขึ้น ในทางกลับกัน ส่วนที่หนาขึ้นหรือหนาแน่นขึ้นของตัวอย่างจะปรากฏเข้มขึ้นในภาพ หากตัวอย่างหนาเกินไป

2. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
ลำอิเล็กตรอนของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดไม่ผ่านตัวอย่าง แต่จะโฟกัสเฉพาะลำอิเล็กตรอนไปยังพื้นที่เล็กๆ ของตัวอย่างให้มากที่สุด จากนั้นจึงสแกนตัวอย่างทีละบรรทัด อิเล็กตรอนที่ตกกระทบทำให้อิเล็กตรอนทุติยภูมิตื่นเต้นจากพื้นผิวตัวอย่าง

สิ่งที่กล้องจุลทรรศน์สังเกตคืออิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายจากแต่ละจุด ผลึกเรืองแสงวาบที่วางอยู่ข้างๆ ตัวอย่างจะรับอิเล็กตรอนทุติยภูมิเหล่านี้และขยายเพื่อปรับความเข้มของลำอิเล็กตรอนของหลอดภาพ ดังนั้นจึงเปลี่ยนความสว่างบนหน้าจอฟลูออเรสเซนต์ของหลอดภาพ ภาพนี้เป็นภาพสามมิติที่สะท้อนโครงสร้างพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบ

ขดลวดโก่งของหลอดภาพจะสแกนอย่างต่อเนื่องกับลำแสงอิเล็กตรอนบนพื้นผิวของตัวอย่าง เพื่อให้หน้าจอฟลูออเรสเซนต์ของหลอดภาพแสดงภาพภูมิประเทศของพื้นผิวตัวอย่าง ซึ่งคล้ายกับหลักการทำงานของโทรทัศน์อุตสาหกรรม เนื่องจากอิเล็กตรอนในกล้องจุลทรรศน์ไม่จำเป็นต้องถูกส่งผ่านตัวอย่าง แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการเร่งจึงไม่จำเป็นต้องสูงมาก

3. กล้องจุลทรรศน์ดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์
โดยทั่วไปแล้ว กล้องจุลทรรศน์แบบดิจิทัลควรพูดอย่างเคร่งครัดว่าอยู่ในประเภทของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง กล้องจุลทรรศน์ดิจิตอลเป็นผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีขั้นสูงที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาโดยการรวมเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่ล้ำสมัย เทคโนโลยีการแปลงโฟโตอิเล็กทริคขั้นสูง และเทคโนโลยีหน้าจอ LCD เข้าด้วยกันอย่างลงตัว ด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถทำซ้ำงานวิจัยในสนามด้วยกล้องจุลทรรศน์จากการสังเกตด้วยกล้องสองตาธรรมดาแบบดั้งเดิมไปยังจอภาพได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำงาน