Transmisijas elektronu mikroskopa instruments

Transmisijas elektronu mikroskops (TEM), elektronu mikroskopa tips, kam ir trīs būtiskas sistēmas: (1) elektronu lielgabals, kas rada elektronu staru, un kondensatora sistēma, kas fokusē staru uz objektu, (2) attēlu rada sistēma, kas sastāv no objektīva, kustīga parauga skatuves un starpposma un projektora objektīviem, kas fokusē elektronus, kas iet caur paraugu, lai izveidotu reālu, ļoti palielinātu attēlu, un (3) attēlu ierakstīšanas sistēmu, kas pārveido elektronu attēlu tādā formā, kas ir uztverama cilvēka acij. Attēlu ierakstīšanas sistēma parasti sastāv no dienasgaismas ekrāna attēla skatīšanai un fokusēšanai un digitālā kamera pastāvīgiem ierakstiem. Turklāt ir nepieciešama vakuuma sistēma, kas sastāv no sūkņiem un ar tiem saistītajiem manometriem un vārstiem, kā arī barošanas avotiem.

Viktorīna

Elektronikas un sīkrīku viktorīna

Kurš no šiem nav tālrunis?

Elektronu lielgabals un kondensatora sistēma

Elektronu avots - katods - ir uzkarsēts V formas volframa pavediens vai, augstas veiktspējas instrumentos, ar asi izliektu stieni no tāda materiāla kā lantāna heksaborīds. Kvēldiegu ieskauj vadības režģis, ko dažreiz sauc par Wehnelt cilindru, ar centrālo apertūru, kas novietota uz kolonnas ass; katoda virsotne ir novietota tā, lai tā atrastos virs šīs atveres vai tieši virs tās, vai zem tās. Katodam un vadības režģim ir negatīvs potenciāls, kas vienāds ar vēlamo paātrinājuma spriegumu, un tie ir izolēti no pārējā instrumenta. Elektronu lielgabala pēdējais elektrods ir anods, kas ir diska formā ar aksiālu caurumu. Elektroni atstāj katodu un vairogu, paātrinās anoda virzienā un, ja augstsprieguma stabilizācija ir pietiekama, caur pastāvīgu enerģiju iziet caur centrālo apertūru. Elektronu pistoles vadībai un izlīdzināšanai ir būtiska nozīme, lai nodrošinātu apmierinošu darbību.

Sijas intensitāti un leņķisko apertūru kontrolē kondensatora lēcu sistēma starp pistoli un paraugu. Lai tuvinātu gaismu objektam, var izmantot vienu objektīvu, bet, parasti, tiek izmantots dubultā kondensators. Šajā gadījumā pirmais objektīvs ir spēcīgs un rada samazinātu avota attēlu, kuru pēc tam otrais objektīvs attēlo uz objekta. Šāds izkārtojums ir ekonomisks telpas ziņā starp elektronu pistoli un objekta pakāpi un ir elastīgāks, jo avota attēla lieluma samazinājums (un līdz ar to parauga apgaismotā laukuma galīgais izmērs) var būt ļoti mainīgs, kontrolējot pirmais objektīvs. Neliela plankuma izmantošana samazina līdz minimumam traucējumus paraugā karsēšanas un apstarošanas dēļ.

Attēlu veidošanas sistēma

Parauga režģi pārvieto nelielā turētājā pārvietojamā parauga stadijā. Objektīva objektīvam parasti ir īss fokusa garums (1–5 mm [0,04–0,2 collas]), un tas rada reālu starpposma attēlu, kuru vēl vairāk palielina projektora objektīvs vai objektīvi. Viens projektora objektīvs var nodrošināt palielinājuma diapazonu 5: 1, un, projektorā izmantojot maināmus polu gabalus, var iegūt plašāku palielinājumu diapazonu. Mūsdienu instrumenti izmanto divus projektora objektīvus (vienu sauc par starpposma objektīvu), lai nodrošinātu lielāku palielinājuma diapazonu un nodrošinātu lielāku kopējo palielinājumu bez proporcionāla mikroskopa kolonnas fiziskā garuma palielināšanas.

Attēla stabilitātes un spilgtuma praktisku iemeslu dēļ mikroskopu bieži darbina, lai ekrānā iegūtu galīgo palielinājumu 1000–250 000 ×. Ja nepieciešams lielāks galīgais palielinājums, to var iegūt, izmantojot fotoattēlu vai digitālo palielinājumu. Galīgā attēla kvalitāte elektronu mikroskopā lielā mērā ir atkarīga no dažādu mehānisko un elektrisko pielāgojumu precizitātes, ar kuriem dažādas lēcas ir izlīdzinātas viena ar otru un ar apgaismojošo sistēmu. Objektīviem nepieciešami augstas stabilitātes barošanas avoti; Lai panāktu visaugstāko izšķirtspējas līmeni, ir nepieciešama elektroniska stabilizācija, lai labāk nekā viena miljona daļa. Mūsdienu elektronu mikroskopa vadību veic dators, un speciāla programmatūra ir viegli pieejama.

Attēlu ierakstīšana

Elektronu attēls ir vienkrāsains, un tam jābūt redzamam ar aci, ļaujot elektroniem nokrist uz dienasgaismas ekrāna, kas uzstādīts mikroskopa kolonnas pamatnē, vai arī digitāli notverot attēlu, lai to parādītu datora monitorā. Datorizētus attēlus glabā tādā formātā kā TIFF vai JPEG, un pirms publicēšanas tos var analizēt vai apstrādāt ar attēlu. Konkrētu attēla apgabalu identificēšana vai pikseļi ar noteiktām īpašībām ļauj monohromatiskajam attēlam pievienot neīstas krāsas. Tas var būt līdzeklis vizuālai interpretācijai un mācīšanai, kā arī no neapstrādāta attēla var radīt vizuāli pievilcīgu attēlu.