Princípio de funcionamento e aplicação da microscopia eletrônica de transmissão
A microscopia eletrônica de transmissão (abreviadamente TEM) pode ver estruturas finas menores que {{0}}.2um que não podem ser vistas claramente sob o microscópio óptico. Essas estruturas são chamadas de Ultraestrutura ou ultraestrutura. Para ver essas estruturas claramente, é necessário escolher uma fonte de luz com comprimento de onda menor para melhorar a resolução do microscópio. Ruska inventou a microscopia eletrônica de transmissão com o feixe de elétrons como fonte de luz em 1932. O comprimento de onda do feixe de elétrons é muito mais curto que a luz visível e a luz ultravioleta, e o comprimento de onda do feixe de elétrons é inversamente proporcional à raiz quadrada da tensão. do feixe de elétrons emitido, ou seja, quanto maior a tensão, menor o comprimento de onda. Atualmente, a resolução do TEM pode chegar a 0,2 nm.
O princípio de funcionamento da microscopia eletrônica de transmissão é que o feixe de elétrons emitido pelo canhão de elétrons passa através do condensador ao longo do eixo óptico do corpo do espelho no canal de vácuo e então o converge em um ponto de luz nítido, brilhante e uniforme através do condensador, que brilha na amostra na sala de amostras; O feixe de elétrons que passa pela amostra carrega a informação estrutural dentro da amostra, com menos elétrons passando pelas áreas densas e mais elétrons passando pelas áreas esparsas; Após a focagem e a ampliação primária da lente objetiva, o feixe de elétrons entra na lente intermediária e no primeiro e segundo espelhos de projeção do nível inferior para imagens de ampliação abrangentes. A imagem amplificada do elétron é finalmente projetada na tela fluorescente da sala de observação; Uma tela fluorescente converte imagens eletrônicas em imagens de luz visível para os usuários observarem. Esta seção apresentará as principais estruturas e princípios de cada sistema separadamente.
Princípio de imagem da microscopia eletrônica de transmissão
O princípio de imagem da microscopia eletrônica de transmissão pode ser dividido em três casos:
1. Imagem de absorção: Quando elétrons são emitidos em amostras com alta massa e densidade, a formação da fase principal é o espalhamento. As áreas com grande massa e espessura na amostra têm um ângulo de dispersão de elétrons maior, menos elétrons passam e o brilho da imagem é mais escuro. A primeira microscopia eletrônica de transmissão baseava-se neste princípio.
2. Imagem de difração: após o feixe de elétrons ser difratado pela amostra, a distribuição de amplitude da onda difratada em diferentes posições da amostra corresponde à diferente capacidade de difração de cada parte do cristal na amostra. Quando o defeito cristalográfico aparece, a capacidade difrativa da parte do defeito é diferente da área completa, de modo que a distribuição da amplitude da onda difratada é desigual, refletindo a distribuição do defeito cristalográfico.
3. Imagem de fase: Quando a amostra é mais fina que 100 Å, os elétrons podem passar pela amostra e a mudança de amplitude da onda pode ser ignorada. A imagem vem da mudança de fase.
Uso de microscopia eletrônica de transmissão
A microscopia eletrônica de transmissão é amplamente utilizada na ciência dos materiais e na biologia. Devido à suscetibilidade dos elétrons à dispersão ou absorção por objetos, a força de penetração é baixa e a densidade, espessura e outros fatores da amostra podem afetar a qualidade final da imagem. Portanto, é necessário preparar fatias ultrafinas mais finas, geralmente 50-100nm. Portanto, as amostras observadas por microscopia eletrônica de transmissão precisam ser tratadas muito finas. Os métodos comumente usados incluem: método de corte ultrafino, método de corte ultrafino congelado, método de gravação congelada, método de fratura congelada, etc. Para amostras líquidas, geralmente é observado pendurando uma tela de fio de cobre pré-tratada.
