Werkingsprincipe van een elektronenmicroscoop (met diagram)

Lees dit artikel om meer te weten te komen over het werkingsprincipe van elektronenmicroscopen met diagram!

Werkend principe:

Een elektronenmicroscoop gebruikt een 'elektronenbundel' om het beeld van het object te produceren en de vergroting wordt verkregen door 'elektromagnetische velden'; in tegenstelling tot lichte of optische microscopen, waarbij 'lichtgolven' worden gebruikt om het beeld te produceren en de vergroting wordt verkregen door een systeem van 'optische lenzen'.

Er is al besproken dat hoe kleiner de golflengte van het licht is, des te groter het oplossend vermogen is. De golflengte van groen licht (= 0, 55μ) is 1, 10.000 keer langer dan die van elektronenbundels (= 0, 000005μ of 0, 05 Â; 1μ = 10.000 Å).

Daarom kan een elektronenmicroscoop, ondanks de kleinere numerieke lensopening, objecten van slechts 0, 001μ (= 10 Å) oplossen, vergeleken met 0, 2μ met een lichtmicroscoop. Het oplossend vermogen van een elektronenmicroscoop is dus 200 keer groter dan die van een lichtmicroscoop. Het produceert nuttige vergroting tot X 400.000, vergeleken met X 2000 in een lichtmicroscoop. De bruikbare vergroting is dus 200 keer groter in een elektronenmicroscoop dan die in een lichtmicroscoop.

Er zijn drie soorten elektronenmicroscopen zoals hieronder beschreven:

(1) Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM):

In deze microscoop wordt een elektronenstraal van een elektronenkanon doorgelaten door een ultradun gedeelte van het microscopisch object en wordt het beeld vergroot door de elektromagnetische velden. Het wordt gebruikt om fijnere details van interne structuren van microscopische objecten zoals bacteriën en andere cellen waar te nemen.

Het te onderzoeken monster wordt vervaardigd als een extreem dunne droge film of als een ultradun gedeelte op een klein scherm en wordt in de microscoop gebracht op een punt tussen de magnetische condensator en het magnetische objectief (figuur 4.13).

Het punt is vergelijkbaar met het stadium van een lichtmicroscoop. Het vergrote beeld kan worden bekeken op een fluorescerend scherm door een luchtdicht venster of worden opgenomen op een fotografische plaat door een ingebouwde camera. Moderne varianten hebben de mogelijkheid om de foto op te nemen met een digitale camera.

(2) Scanning Electron Microscope (SEM):

In een rasterelektronenmicroscoop wordt het monster blootgesteld aan een smalle elektronenstraal van een elektronenkanon, dat snel over het oppervlak van het monster beweegt of scant (Figuur 4.13). Dit veroorzaakt het vrijkomen van een regen van secundaire elektronen en andere soorten straling van het monsteroppervlak.

De intensiteit van deze secundaire elektronen hangt af van de vorm en de chemische samenstelling van het bestraalde object. Deze elektronen worden verzameld door een detector, die elektronische signalen genereert. Deze signalen worden gescand op de wijze van een televisiesysteem om een ​​beeld op een kathodestraalbuis (CRT) te produceren.

Het beeld wordt vastgelegd door het van de CRT op te nemen. Moderne varianten hebben de mogelijkheid om de foto op te nemen met een digitale camera. Deze microscoop wordt gebruikt om de oppervlaktestructuur van microscopische objecten waar te nemen.

(3) Scanning- en transmissie-elektronenmicroscoop (STEM):

Het heeft zowel transmissie- als scanningelektronenmicroscoopfuncties.

Beperkingen van elektronenmicroscopen:

De beperkingen van elektronenmicroscopen zijn als volgt:

(a) Levend monster kan niet worden waargenomen.

(b) Aangezien het penetratievermogen van de elektronenbundel erg laag is, moet het voorwerp ultradun zijn. Hiervoor wordt het specimen gedroogd en vóór observatie in ultradunne secties gesneden.