전자현미경의 구성요소
전자원: 자유 전자를 방출하는 음극이며 고리 모양의 양극은 전자를 가속합니다. 음극과 양극 사이의 전압 차이는 일반적으로 수천 볼트에서 300만 볼트 사이로 매우 높아야 합니다.
전자: 전자를 집중시키는 데 사용됩니다. 일반적으로 자기렌즈를 사용하며 간혹 정전렌즈를 사용하기도 한다. 전자렌즈의 기능은 광학현미경에서 광학렌즈의 기능과 동일하다. 광학렌즈의 초점은 고정되어 있지만 전자렌즈의 초점은 조절이 가능하기 때문에 전자현미경은 광학현미경처럼 움직이는 렌즈계가 없다.
진공 장치: 진공 장치는 전자가 경로에서 흡수되거나 편향되지 않도록 현미경 내부의 진공 상태를 보장하는 데 사용됩니다.
샘플 홀더: 샘플을 샘플 홀더에 안정적으로 놓을 수 있습니다. 또한 샘플을 변경하는 데 사용할 수 있는 장치(예: 이동, 회전, 가열, 냉각, 연신 등)가 종종 있습니다.
검출기: 전자를 수집하는 데 사용되는 신호 또는 보조 신호. 시료의 투영은 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy TEM)을 이용하여 직접 얻을 수 있다. 이 현미경에서는 전자가 샘플을 통과하므로 샘플이 매우 얇아야 합니다. 샘플을 구성하는 원자의 원자량, 전자가 가속되는 전압 및 원하는 분해능이 샘플의 두께를 결정합니다. 샘플의 두께는 수 나노미터에서 수 마이크로미터까지 다양합니다. 원자 질량이 높을수록 전압이 낮을수록 샘플이 얇아져야 합니다.
대물렌즈의 렌즈 시스템을 변경하면 대물렌즈의 초점에서 이미지를 직접 확대할 수 있습니다. 이것으로부터 전자 회절 이미지를 얻을 수 있습니다. 이 이미지를 사용하여 샘플의 결정 구조를 분석할 수 있습니다.
EFTEM(Energy Filtered Transmission Electron Microscopy)에서 사람들은 전자가 샘플을 통과할 때 전자의 속도 변화를 측정합니다. 이를 통해 시료 내 화학 원소의 분포와 같은 시료의 화학 조성을 유추할 수 있습니다.
전자현미경의 용도
전자현미경은 그 구조와 용도에 따라 투과전자현미경, 주사전자현미경, 반사전자현미경, 방출전자현미경으로 나눌 수 있다. 투과전자현미경은 보통의 현미경으로는 분해할 수 없는 미세 물질 구조를 관찰하는 데 자주 사용됩니다. 주사 전자 현미경은 주로 고체 표면의 형태를 관찰하는 데 사용되며 X선 회절계 또는 전자 에너지 분광계와 결합하여 재료 구성 분석을 위한 전자 마이크로프로브를 형성할 수도 있습니다. 자체 발광 전자 표면 연구를 위한 방출 전자 현미경.
투과전자현미경은 전자빔이 시료를 투과한 후 전자렌즈로 상을 확대하여 명명한 것이다. 광학 경로는 광학 현미경의 광학 경로와 유사합니다. 이러한 유형의 전자현미경에서, 이미지 세부사항의 콘트라스트는 샘플의 원자에 의한 전자빔의 산란에 의해 생성됩니다. 샘플의 더 얇거나 밀도가 낮은 부분은 전자빔 산란이 적기 때문에 더 많은 전자가 대물렌즈 다이어프램을 통과하여 이미징에 참여하고 이미지에서 더 밝게 나타납니다. 반대로 샘플의 두껍거나 밀도가 높은 부분은 이미지에서 더 어둡게 나타납니다. 샘플이 너무 두껍거나 너무 조밀하면 이미지의 콘트라스트가 저하되거나 전자빔의 에너지를 흡수하여 손상되거나 파괴될 수도 있습니다.
