투과전자현미경의 특성
전자 현미경과 광학 현미경의 이미징 원리는 기본적으로 동일하지만 전자는 전자빔을 광원으로 사용하고 전자기장을 렌즈로 사용한다는 차이점이 있습니다. 또한 전자빔의 투과력이 매우 약하기 때문에 전자현미경에 사용되는 시편은 두께가 50nm 정도의 초박형 단면으로 제작되어야 한다. 이 슬라이스는 울트라마이크로톰으로 만들어야 합니다. 전자현미경의 배율은 거의 백만 배에 달할 수 있습니다. 조명 시스템, 이미징 시스템, 진공 시스템, 기록 시스템 및 전원 공급 시스템의 다섯 부분으로 구성됩니다. 세분하면 전자렌즈와 영상기록장치가 주를 이룬다. 전자총, 콘덴서 미러, 샘플 챔버, 대물 렌즈, 회절 미러, 중간 미러, 프로젝션 미러, 형광 스크린 및 진공 카메라.
전자 현미경은 전자를 사용하여 물체의 내부 또는 표면을 드러내는 현미경입니다. 고속 전자의 파장은 가시광선의 파장보다 짧고(파동 입자 이중성) 현미경의 해상도는 사용하는 파장에 의해 제한됩니다. 따라서 전자현미경의 이론적 해상도(약 0.1 nm)는 광학현미경보다 훨씬 높다. 속도(약 200nm).
투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, 줄여서 TEM)은 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope)으로 불리는데, 가속되고 집중된 전자빔을 매우 얇은 시료에 투사하고 전자가 시료의 원자와 충돌하여 방향을 바꾸어 입체각 산란을 일으키는 것입니다. 산란각의 크기는 시료의 밀도 및 두께와 관련이 있으므로 명암이 다른 이미지를 형성할 수 있으며 이미지는 이미징 장치(예: 형광 스크린, 필름 및 감광성 결합 부품)에 표시됩니다. 확대하고 초점을 맞춘 후.
전자의 드브로이 파장이 매우 짧기 때문에 투과전자현미경의 해상도는 0.1-0.2nm에 도달할 수 있는 광학현미경보다 훨씬 높으며 배율은 수만 번에서 수백만 번. 따라서 투과전자현미경을 이용하여 시료의 미세구조를 관찰할 수 있으며, 광학현미경으로 관찰할 수 있는 가장 작은 구조보다 수만 배 더 작은 단일 원자 열의 구조까지도 관찰할 수 있습니다. TEM은 암 연구, 바이러스학, 재료 과학, 나노 기술, 반도체 연구 등과 같은 물리학 및 생물학과 관련된 많은 과학 분야에서 중요한 분석 방법입니다.
낮은 배율에서 TEM 이미징의 콘트라스트는 주로 재료의 두께와 구성이 다르기 때문에 전자 흡수가 다르기 때문입니다. 배율 배수가 높으면 복잡한 변동으로 인해 이미지의 밝기에 차이가 발생하므로 얻은 이미지를 분석하려면 전문 지식이 필요합니다. TEM의 다양한 모드를 사용하여 화학적 특성, 결정학적 방향, 전자 구조, 샘플에 의한 전자 위상 이동 및 일반적으로 전자 흡수에 따라 샘플을 이미지화할 수 있습니다.
최초의 TEM은 1931년 Max Knorr와 Ernst Ruska에 의해 개발되었으며, 이 연구 그룹은 1933년에 가시광선 이상의 해상도를 가진 최초의 TEM을 개발했으며 1939년에는 최초의 상용 TEM을 개발했습니다.
대형 TEM
기존의 TEM은 일반적으로 {{0}}kV 전자빔 가속 전압을 채택합니다. 서로 다른 모델은 서로 다른 전자 빔 가속 전압에 해당합니다. 분해능은 전자빔 가속 전압과 관련이 있으며 0.2-0.1nm에 도달할 수 있습니다. 고급 모델은 원자 수준의 분해능을 달성할 수 있습니다.
저전압 TEM
저전압 전자현미경은 LVEM에서 사용하는 전자빔 가속 전압(5kV)이 대형 투과형 전자현미경보다 훨씬 낮다. 가속 전압이 낮을수록 전자빔과 샘플 사이의 상호 작용 강도가 향상되어 이미지 대비와 대비가 향상되며 특히 폴리머 및 생물학과 같은 샘플에 적합합니다. 동시에 저전압 투과 전자 현미경은 샘플 손상을 줄입니다.
해상도는 대형 전자 현미경 1-2nm보다 낮습니다. 낮은 전압으로 인해 TEM, SEM 및 STEM을 하나의 장치에 결합할 수 있습니다.
저온 EM
Cryo-microscopy는 일반적으로 일반 투과전자현미경에 시료 동결 장치를 장착하여 시료를 액체 질소(77K)의 온도로 냉각시켜 단백질 및 생물학적 절편과 같이 온도에 민감한 시료를 관찰하는 데 사용됩니다. 샘플을 동결함으로써 전자빔에 의한 샘플의 손상을 줄이고 샘플의 변형을 줄일 수 있으며 보다 사실적인 샘플 형상을 얻을 수 있습니다.
작동 특성
1. 안정성
광전자 증배관의 안정성은 장치 자체의 특성, 작동 상태 및 환경 조건과 같은 여러 요인에 의해 결정됩니다. 주로 다음을 포함하여 작업 과정에서 튜브의 출력이 불안정한 많은 상황이 있습니다.
ㅏ. 튜브 내 전극의 용접 불량, 느슨한 구조, 음극 파편의 접촉 불량, 전극 간의 팁 방전, 플래시 오버 등으로 인한 점프 불안정 및 신호가 갑자기 크고 작습니다.
비. 너무 많은 양극 출력 전류로 인한 연속성 및 피로 불안정성.
씨. 안정성에 대한 환경 조건의 영향. 주변 온도가 상승하면 튜브의 감도가 감소합니다.
디. 습한 환경에서는 핀 사이에 누설이 발생하여 암전류가 증가하고 불안정해집니다.
이자형. 환경 전자기장 간섭으로 인해 작업이 불안정해집니다.
2. 작동 전압 제한
최종 작동 전압은 튜브가 적용할 수 있는 전압의 상한을 나타냅니다. 이 전압 이상에서는 튜브가 방전되거나 심지어 파손됩니다.
