Componentes de um microscópio eletrônico
Fonte de elétrons: É um cátodo que libera elétrons livres, e um ânodo em forma de anel acelera elétrons. A diferença de tensão entre o cátodo e o ânodo deve ser muito alta, normalmente entre vários milhares de volts e três milhões de volts.
Elétrons: Usado para focar elétrons. Geralmente, lentes magnéticas são usadas e, às vezes, lentes eletrostáticas também são usadas. A função da lente eletrônica é a mesma da lente óptica no microscópio óptico. O foco da lente óptica é fixo, mas o foco da lente eletrônica pode ser ajustado, de modo que o microscópio eletrônico não possui um sistema de lentes móveis como um microscópio óptico.
Dispositivo de vácuo: O dispositivo de vácuo é usado para garantir o estado de vácuo dentro do microscópio, para que os elétrons não sejam absorvidos ou desviados em seu caminho.
Porta-amostras: As amostras podem ser colocadas no porta-amostras de forma estável. Além disso, muitas vezes existem dispositivos que podem ser usados para alterar a amostra (como mover, girar, aquecer, resfriar, alongar, etc.).
Detector: Um sinal ou sinal secundário usado para coletar elétrons. A projeção de uma amostra pode ser obtida diretamente usando um microscópio eletrônico de transmissão (Transmission Electron Microscopy TEM). Os elétrons passam pela amostra neste microscópio, então a amostra deve ser muito fina. O peso atômico dos átomos que compõem a amostra, a voltagem na qual os elétrons são acelerados e a resolução desejada determinam a espessura da amostra. A espessura da amostra pode variar de alguns nanômetros a alguns micrômetros. Quanto maior a massa atômica e menor a voltagem, mais fina deve ser a amostra.
Mudando o sistema de lentes da objetiva, pode-se ampliar a imagem diretamente no ponto focal da objetiva. A partir deste pode-se obter imagens de difração de elétrons. Usando esta imagem, a estrutura cristalina da amostra pode ser analisada.
Na Microscopia Eletrônica de Transmissão com Filtro de Energia (EFTEM), as pessoas medem as mudanças na velocidade dos elétrons à medida que passam por uma amostra. A partir disso, pode-se inferir a composição química da amostra, como a distribuição dos elementos químicos na amostra.
Usos de microscópios eletrônicos
Os microscópios eletrônicos podem ser divididos em microscópios eletrônicos de transmissão, microscópios eletrônicos de varredura, microscópios eletrônicos de reflexão e microscópios eletrônicos de emissão de acordo com suas estruturas e usos. Microscópios eletrônicos de transmissão são frequentemente usados para observar as estruturas de materiais finos que não podem ser resolvidas por microscópios comuns; os microscópios eletrônicos de varredura são usados principalmente para observar a morfologia de superfícies sólidas e também podem ser combinados com difratômetros de raios X ou espectrômetros de energia eletrônica para formar microssondas eletrônicas para análise de composição de materiais; microscopia eletrônica de emissão para o estudo de superfícies de elétrons auto-emissores.
O microscópio eletrônico de transmissão é nomeado após o feixe de elétrons penetrar na amostra e, em seguida, ampliar a imagem com a lente de elétrons. Seu caminho óptico é semelhante ao de um microscópio óptico. Neste tipo de microscópio eletrônico, o contraste no detalhe da imagem é criado pela dispersão do feixe de elétrons pelos átomos da amostra. A parte mais fina ou de menor densidade da amostra tem menos espalhamento do feixe de elétrons, de modo que mais elétrons passam pelo diafragma da objetiva e participam da geração de imagens, aparecendo mais brilhantes na imagem. Por outro lado, partes mais espessas ou densas da amostra aparecem mais escuras na imagem. Se a amostra for muito espessa ou muito densa, o contraste da imagem se deteriorará, ou até mesmo será danificado ou destruído pela absorção da energia do feixe de elétrons.
