Manteision microsgopau electron yn erbyn microsgopau optegol
Offeryn yw microsgop electron sy'n defnyddio pelydr electron a lens electron yn lle pelydr golau a lens optegol yn unol ag egwyddor opteg electron, fel bod strwythur mân y deunydd yn cael ei ddelweddu o dan chwyddhad uchel iawn.
Mynegir cydraniad microsgop electron yn nhermau'r bwlch bychan rhwng dau bwynt cyfagos y gall ei ddatrys. Yn y 197{1}}au, roedd cydraniad microsgop electron trawsyrru tua 0.3 nanometr (mae cydraniad y llygad dynol tua 0.1 milimetr). Y dyddiau hyn, mae'r chwyddo mawr o ficrosgop electron yn fwy na 3 miliwn o weithiau, tra bod y chwyddiad mawr o ficrosgop optegol tua 2,000 gwaith, felly gall y microsgop electron arsylwi'n uniongyrchol ar atomau a chrisialau rhai metelau trwm yn y matrics dot atomig wedi'i drefnu'n daclus.
Ym 1931, addasodd Knorr a Ruska yr Almaen, gyda ffynhonnell electronau rhyddhau catod oer a thair lensys electron osgilosgop foltedd uchel, a chafodd chwyddhad o fwy na dwsin o weithiau'r ddelwedd, gan gadarnhau'r posibilrwydd o chwyddo microsgop electron y ddelwedd. 1932, ar ôl gwella Ruska, cyrhaeddodd datrysiad y microsgop electron 50 nanometr, tua 10 gwaith datrysiad y microsgop optegol ar y pryd, ac felly dechreuodd y microsgop Electron dderbyn sylw pobl.
Yn y 194{4}}au, defnyddiodd Hill of the Unol Daleithiau wasgarwr i wneud iawn am anghymesuredd cylchdro y lens electron, fel bod pŵer datrys y microsgop electron wedi torri tir newydd, ac yn raddol cyrhaeddodd y lefel fodern. Yn Tsieina, ym 1958, datblygiad llwyddiannus microsgop electron trawsyrru, ei bŵer datrys o 3 nanometr, ym 1979 a gwnaeth y pŵer datrys o 0.3 nanometr o ficrosgop electron ar raddfa fawr.
Er bod datrysiad y microsgop electron wedi bod yn llawer gwell na'r microsgop optegol, ond mae angen i'r microsgop electron weithio mewn amodau gwactod, felly mae'n anodd arsylwi ar yr organebau byw, a bydd arbelydru'r trawst electron yn gwneud y samplau biolegol gan difrod arbelydru. Mae angen i broblemau eraill, megis disgleirdeb y gwn electron a gwella ansawdd y lens electron hefyd barhau i astudio.
Mae'r pŵer datrys yn fynegai pwysig o ficrosgop electron, sy'n gysylltiedig ag ongl côn amlder a thonfedd y pelydr electron sy'n mynd trwy'r sampl. Mae tonfedd golau gweladwy tua {{0}} nm, ac mae tonfedd y pelydr electron yn gysylltiedig â'r foltedd cyflymu. Pan fo'r foltedd cyflymu yn 50 i 100 kV, mae tonfedd y pelydr electron tua 0.0053 i 0.0037 nm. Gan fod tonfedd y trawst electron yn llawer llai na thonfedd y golau gweladwy, felly hyd yn oed os mai dim ond 1% o'r microsgop optegol yw ongl côn y trawst electron, mae datrysiad y microsgop electron yn dal i fod yn llawer gwell na'r microsgop optegol .
Mae microsgop electron yn cynnwys tair rhan: tiwb drych, system gwactod a chabinet cyflenwad pŵer. Mae gan y gasgen yn bennaf gwn electron, lens electron, deiliad sampl, sgrin fflwroleuol a mecanwaith camera a chydrannau eraill, mae'r cydrannau hyn fel arfer yn cael eu cydosod o'r top i'r gwaelod i mewn i golofn; mae system gwactod yn cynnwys pwmp gwactod mecanyddol, pwmp tryledu a falfiau gwactod, ac ati, a thrwy'r biblinell bwmpio sy'n gysylltiedig â casgen y drych; mae cabinet cyflenwad pŵer yn cynnwys generadur foltedd uchel, y sefydlogwr cerrynt cyffro ac amrywiaeth o unedau rheoli rheoleiddio.
Lens electron yn rhan bwysig o'r gasgen microsgop electron, mae'n gymesur i echel y gasgen y maes trydan gofod neu faes magnetig fel bod y trac electron i echelin y ffurfiant y ffocws o rôl y gwydr convex lens i wneud rôl y trawst o ganolbwyntio golau yn debyg i rôl y lens, felly fe'i gelwir yn lens electron. Mae'r rhan fwyaf o ficrosgopau electron modern yn defnyddio lensys electromagnetig, gan gerrynt excitation DC sefydlog iawn drwy'r coil gydag esgid polyn a gynhyrchir gan y maes magnetig cryf i ganolbwyntio yr electronau.
Mae'r gwn electron yn gydran sy'n cynnwys catod poeth twngsten, giât a catod. Mae'n allyrru ac yn ffurfio pelydr electron â chyflymder unffurf, felly mae'n ofynnol i sefydlogrwydd y foltedd cyflymu fod yn ddim llai nag un rhan mewn deng mil.
Gellir rhannu microsgopau electron yn ficrosgopau electron trawsyrru, microsgopau electron sganio, microsgopau electron adlewyrchiad a microsgopau electronau allyriadau yn ôl eu strwythur a'u defnydd. Defnyddir microsgop electron trawsyrru yn aml i arsylwi na all y rhai â microsgopau cyffredin wahaniaethu rhwng strwythur dirwy y deunydd; defnyddir microsgop electron sganio yn bennaf i arsylwi morffoleg yr arwyneb solet, ond hefyd gyda'r diffractometer pelydr-X neu'r sbectromedr electron wedi'i gyfuno i ffurfio'r microprob electron, a ddefnyddir ar gyfer dadansoddi'r cyfansoddiad deunydd; microsgop electron allyriadau ar gyfer astudio wyneb hunan-allyriad electronau.
