Egwyddor cyfansoddiad a chymhwyso microsgop electron
Mae microsgop electron yn cynnwys tair rhan: casgen lens, system gwactod a chabinet cyflenwad pŵer. Mae'r gasgen lens yn bennaf yn cynnwys gynnau electron, lensys electron, deiliaid sampl, sgriniau fflwroleuol, a mecanweithiau camera. Mae'r cydrannau hyn fel arfer yn cael eu cydosod i golofn o'r top i'r gwaelod; mae'r system gwactod yn cynnwys pympiau gwactod mecanyddol, pympiau tryledu, a falfiau gwactod. Mae'r biblinell nwy yn gysylltiedig â'r gasgen lens; mae'r cabinet pŵer yn cynnwys generadur foltedd uchel, sefydlogydd cerrynt cyffro ac amrywiol unedau rheoli addasu.
Y lens electron yw'r rhan bwysicaf o'r gasgen lens microsgop electron. Mae'n defnyddio maes trydan gofod neu faes magnetig sy'n gymesur ag echel y gasgen lens i blygu'r trac electron i'r echelin i ffurfio ffocws. Mae ei swyddogaeth yn debyg i swyddogaeth lens convex gwydr i ganolbwyntio'r trawst, felly fe'i gelwir yn electron. lens. Mae'r rhan fwyaf o ficrosgopau electron modern yn defnyddio lensys electromagnetig, sy'n canolbwyntio electronau trwy faes magnetig cryf a gynhyrchir gan gerrynt cyffro DC sefydlog iawn sy'n mynd trwy coil gydag esgidiau polyn.
Mae'r gwn electron yn gydran sy'n cynnwys catod poeth ffilament twngsten, grid a catod. Gall allyrru a ffurfio trawst electron â chyflymder unffurf, felly mae'n ofynnol i sefydlogrwydd y foltedd cyflymu fod yn ddim llai nag un deg milfed.
Gellir rhannu microsgopau electron yn ficrosgopau electron trawsyrru, microsgopau electron sganio, microsgopau electron adlewyrchiad, a microsgopau electronau allyriadau yn ôl eu strwythurau a'u defnydd. Defnyddir microsgopau electron trawsyrru yn aml i arsylwi ar y strwythurau deunydd mân na ellir eu datrys gan ficrosgopau cyffredin; defnyddir microsgopau electron sganio yn bennaf i arsylwi morffoleg arwynebau solet, a gellir eu cyfuno hefyd â diffractometers pelydr-X neu sbectromedrau ynni electronau i ffurfio electronig Mae'r microsfferau yn cael eu ffurfio trwy wasgaru'r trawst electron gan atomau'r sampl. Mae gan ran deneuach neu ddwysedd is y sampl lai o wasgariad pelydr electron, fel bod mwy o electronau'n mynd trwy'r diaffram gwrthrychol ac yn cymryd rhan mewn delweddu, ac yn ymddangos yn fwy disglair yn y ddelwedd. I'r gwrthwyneb, mae rhannau trwchus neu ddwysach o'r sampl yn ymddangos yn dywyllach yn y ddelwedd. Os yw'r sampl yn rhy drwchus neu'n rhy drwchus, bydd cyferbyniad y ddelwedd yn dirywio, neu hyd yn oed yn cael ei niweidio neu ei ddinistrio trwy amsugno egni'r pelydr electron.
Mae top y gasgen lens microsgop trawsyrru electron yn gwn electron. Mae'r electronau'n cael eu hallyrru gan y catod poeth twngsten, ac mae'r trawstiau electron yn cael eu canolbwyntio gan y cyddwysyddion cyntaf a'r ail. Ar ôl pasio drwy'r sampl, mae'r trawst electron yn cael ei ddelweddu ar y drych canolradd gan y lens gwrthrychol, ac yna'n cael ei chwyddo gam wrth gam trwy'r drych canolradd a'r drych taflunio, ac yna'n cael ei ddelweddu ar y sgrin fflwroleuol neu'r plât ffoto-gydlynol.
Gellir newid chwyddhad y drych canolradd yn barhaus o ddwsinau o weithiau i gannoedd o filoedd o weithiau yn bennaf trwy addasu'r cerrynt cyffro; trwy newid hyd ffocal y drych canolradd, gellir cael delweddau microsgopig electron a delweddau diffreithiant electronau ar y rhannau bach o'r un sampl. Er mwyn astudio samplau tafelli metel mwy trwchus, datblygodd Labordy Opteg Electron Dulos Ffrengig ficrosgop electron foltedd uwch-uchel gyda foltedd cyflymu o 3500 kV.
Nid yw pelydr electron y microsgop electron sganio yn mynd trwy'r sampl, ond dim ond yn sganio ac yn cyffroi electronau eilaidd ar wyneb y sampl. Mae'r grisial pefriol a osodir wrth ymyl y sampl yn derbyn yr electronau eilaidd hyn, yn chwyddo ac yn modiwleiddio dwyster pelydr electron y tiwb llun, a thrwy hynny newid y disgleirdeb ar sgrin y tiwb llun. Mae coil gwyro'r tiwb llun yn cadw sganio cydamserol â'r trawst electron ar wyneb y sampl, fel bod sgrin fflwroleuol y tiwb llun yn dangos delwedd topograffig yr arwyneb sampl, sy'n debyg i egwyddor weithredol teledu diwydiannol. .
Mae datrysiad microsgop electron sganio yn cael ei bennu'n bennaf gan ddiamedr y trawst electron ar wyneb y sampl. Y chwyddhad yw cymhareb yr osgled sganio ar y tiwb llun i'r osgled sganio ar y sampl, y gellir ei newid yn barhaus o ddegau o weithiau i gannoedd o filoedd o weithiau. Nid oes angen samplau tenau iawn i sganio microsgopeg electron; mae gan y ddelwedd effaith tri dimensiwn cryf; gall ddefnyddio gwybodaeth fel electronau eilaidd, electronau wedi'u hamsugno, a phelydrau-X a gynhyrchir gan ryngweithiad trawstiau electronau a sylweddau i ddadansoddi cyfansoddiad sylweddau.
Mae gwn electron a lens cyddwysydd y microsgop electron sganio yn fras yr un fath â rhai'r microsgop electron trawsyrru, ond er mwyn gwneud y trawst electron yn deneuach, ychwanegir lens gwrthrychol ac astigmatizer o dan y lens cyddwysydd, a dwy set o gosodir trawstiau sganio perpendicwlar y tu mewn i'r lens gwrthrychol. coil. Mae'r siambr sampl o dan y lens gwrthrychol wedi'i chyfarparu â cham sampl sy'n gallu symud, cylchdroi a gogwyddo.
Defnyddio Microsgopau Electron
Gellir rhannu microsgopau electron yn ficrosgopau electron trawsyrru, microsgopau electron sganio, microsgopau electron adlewyrchiad, a microsgopau electronau allyriadau yn ôl eu strwythurau a'u defnydd. Defnyddir microsgopau electron trawsyrru yn aml i arsylwi ar y strwythurau deunydd mân na ellir eu datrys gan ficrosgopau cyffredin; defnyddir microsgopau electron sganio yn bennaf i arsylwi morffoleg arwynebau solet, a gellir eu cyfuno hefyd â diffractometers pelydr-X neu sbectromedrau ynni electronau i ffurfio Microprobau electronig ar gyfer dadansoddi cyfansoddiad deunydd; microsgopeg electron allyriadau ar gyfer astudio arwynebau electronau hunan-allyriad.
Mae'r microsgop electron trawsyrru wedi'i enwi ar ôl i'r pelydr electron dreiddio i'r sampl ac yna chwyddo'r ddelwedd gyda'r lens electron. Mae ei lwybr optegol yn debyg i lwybr microsgop optegol. Yn y math hwn o ficrosgop electron, mae'r cyferbyniad ym manylion delwedd yn cael ei greu trwy wasgaru'r pelydr electron gan atomau'r sampl. Mae gan ran deneuach neu ddwysedd is y sampl lai o wasgariad pelydr electron, fel bod mwy o electronau'n mynd trwy'r diaffram gwrthrychol ac yn cymryd rhan mewn delweddu, ac yn ymddangos yn fwy disglair yn y ddelwedd. I'r gwrthwyneb, mae rhannau trwchus neu ddwysach o'r sampl yn ymddangos yn dywyllach yn y ddelwedd. Os yw'r sampl yn rhy drwchus neu'n rhy drwchus, bydd cyferbyniad y ddelwedd yn dirywio, neu hyd yn oed yn cael ei niweidio neu ei ddinistrio trwy amsugno egni'r pelydr electron.
