O princípio de funcionamento do microscópio eletrônico de transmissão
O microscópio eletrônico de transmissão (Transmission Electron Microscope, TEM) pode ver as microestruturas menores que {{0.2um que não podem ser vistas claramente sob o microscópio óptico. Essas estruturas são chamadas de submicroestruturas ou ultraestruturas. Para ver essas estruturas claramente, uma fonte de luz com um comprimento de onda mais curto deve ser escolhida para aumentar a resolução do microscópio. Em 1932, Ruska inventou um microscópio eletrônico de transmissão com um feixe de elétrons como fonte de luz. O comprimento de onda do feixe de elétrons é muito menor do que o da luz visível e da 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. quanto menor o comprimento de onda. Atualmente, a resolução do TEM pode chegar a 0,2 nm.
O princípio de funcionamento do microscópio eletrônico 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 é condensado em um ponto de luz nítido, brilhante e uniforme pelo condensador, e ilumina a amostra na câmara de amostra. Em; o feixe de elétrons depois de passar pela amostra carrega a informação estrutural dentro da amostra, a quantidade de elétrons que passam pela parte densa da amostra é pequena e a quantidade de elétrons que passam pela parte esparsa é maior; após o foco e a ampliação primária da lente objetiva, o feixe de elétrons A lente intermediária que entra no estágio inferior e os espelhos de primeira e segunda projeção realizam imagens de ampliação abrangentes e, finalmente, a imagem eletrônica ampliada é projetada na tela fluorescente da sala de observação; a tela fluorescente converte a imagem eletrônica em uma imagem de luz visível para os usuários observarem. Esta seção apresentará a estrutura principal e o princípio de cada sistema, respectivamente.
Princípios de Imagem do Microscópio Eletrônico de Transmissão
O princípio de imagem do microscópio eletrônico de transmissão pode ser dividido em três situações:
1. Imagem de absorção: Quando os elétrons atingem uma amostra com alta massa e densidade, o principal efeito de formação de fase é o espalhamento. Onde a massa e a espessura da amostra são maiores, o ângulo de dispersão dos elétrons é maior, e menos elétrons passam, e o brilho da imagem é mais escuro. Os primeiros microscópios eletrônicos de transmissão foram baseados nesse princípio.
2. Imagem de difração: Depois que o feixe de elétrons é difratado pela amostra, a distribuição da amplitude de onda difratada em diferentes posições da amostra corresponde ao poder de difração diferente de cada parte do cristal na amostra. A distribuição da amplitude das ondas difratadas não é uniforme, refletindo a distribuição dos defeitos dos cristais.
3. Imagem de fase: Quando a amostra é mais fina do que 100Å, os elétrons podem passar através da amostra, e a mudança de amplitude de onda pode ser ignorada, e a imagem vem da mudança de fase.
Usos da Microscopia Eletrônica de Transmissão
A microscopia eletrônica de transmissão é amplamente utilizada na ciência dos materiais e na biologia. Como os elétrons são facilmente espalhados ou absorvidos por objetos, a penetração é baixa e a densidade e a espessura da amostra afetarão a qualidade final da imagem. Seções ultrafinas mais finas devem ser preparadas, geralmente 50-100 nm. Portanto, a amostra para observação por microscópio eletrônico de transmissão precisa ser processada muito finamente. Os métodos comumente usados são: seção ultrafina, seção ultrafina congelada, congelamento-gravação, congelamento-fratura e assim por diante. Para amostras líquidas, geralmente é observado pendurado em uma grade de cobre pré-tratada.
