광학현미경에 비해 전자현미경의 장점
전자현미경은 전자광학의 원리에 기초하여 광선과 광학렌즈 대신에 전자빔과 전자렌즈를 사용하여 물질의 미세한 구조를 매우 높은 배율로 영상화하는 기기이다.
전자현미경의 분해능은 분해할 수 있는 인접한 두 지점 사이의 작은 거리로 표현됩니다. 1970년대 투과전자현미경의 해상도는 약 0.3나노미터였습니다(사람 눈의 분해능은 약 0.1밀리미터). 오늘날 전자현미경의 최대 배율은 300만배를 넘는 반면, 광학현미경의 최대 배율은 약 2000배입니다. 따라서 특정 중금속의 원자와 결정 속에 가지런히 배열된 원자 격자를 전자현미경을 통해 직접 관찰할 수 있습니다.
전자현미경의 분해능은 광학현미경에 비해 훨씬 우수하지만, 전자현미경은 진공 상태에서 작업해야 하기 때문에 살아있는 유기체를 관찰하기 어렵고, 전자빔을 조사하면 생체 시료에 방사선 손상을 일으킬 수도 있습니다. 전자총의 휘도 향상, 전자렌즈의 품질 향상 등의 문제도 계속해서 연구되어야 한다.
분해능은 전자현미경의 중요한 지표로 시료를 통과하는 전자빔의 입사 원추각, 파장과 관련이 있습니다. 가시광선의 파장은 300~700나노미터 정도이며, 전자빔의 파장은 가속전압과 관련이 있다. 가속전압이 50~100킬로볼트일 때 전자빔 파장은 대략 0.0053~0.0037나노미터이다. 전자빔의 파장은 가시광선의 파장보다 훨씬 작기 때문에 전자빔의 원뿔각이 광학현미경의 1%에 불과하더라도 전자현미경의 분해능은 여전히 그보다 훨씬 우수합니다. 광학 현미경의.
전자현미경은 렌즈관, 진공 시스템, 전원 캐비닛의 세 부분으로 구성됩니다. 렌즈 배럴은 주로 전자총, 전자 렌즈, 샘플 홀더, 형광 스크린 및 카메라 메커니즘과 같은 구성 요소를 포함합니다. 이러한 구성 요소는 일반적으로 위에서 아래로 실린더로 조립됩니다. 진공 시스템은 기계식 진공 펌프, 확산 펌프, 진공 밸브 등으로 구성되며 이를 통해 펌핑됩니다. 가스 파이프라인은 렌즈 튜브에 연결됩니다. 전원 캐비닛은 고전압 발생기, 여자 전류 안정기 및 다양한 조정 제어 장치로 구성됩니다.
전자렌즈는 전자현미경 배럴의 중요한 구성요소입니다. 배럴 축에 대칭인 공간 전기장 또는 자기장을 사용하여 전자 궤적을 축 방향으로 구부려 초점을 형성합니다. 그 기능은 유리 볼록렌즈가 빛의 초점을 맞추는 것과 비슷해서 전자렌즈라 불린다. . 대부분의 현대 전자현미경은 전자기 렌즈를 사용합니다. 폴 슈가 있는 코일을 통과하는 매우 안정적인 DC 여기 전류에 의해 생성된 강한 자기장은 전자를 집중시킵니다.
전자총은 텅스텐 필라멘트 열음극, 그리드, 음극으로 구성된 부품이다. 균일한 속도로 전자빔을 방출하고 형성할 수 있으므로 가속전압의 안정성이 1만분의 1 이상이어야 합니다.
전자현미경은 구조와 용도에 따라 투과전자현미경, 주사전자현미경, 반사전자현미경, 방출전자현미경으로 나눌 수 있다. 투과전자현미경은 일반 현미경으로 구별할 수 없는 미세한 물질 구조를 관찰하는 데 자주 사용됩니다. 주사 전자 현미경은 주로 고체 표면의 형태를 관찰하는 데 사용되며 X선 회절계 또는 전자 에너지 분광계와 결합하여 전자를 형성할 수도 있습니다. 마이크로프로브는 재료 구성 분석에 사용됩니다. 방출 전자 현미경은 자기 방출 전자 표면 연구에 사용됩니다.
