투과전자현미경의 특성과 기능 소개
투과전자현미경(TEM)은 고에너지 전자빔을 조명원으로 사용하여 확대 이미징을 수행하는 대규모 현미경 분석 장비입니다. 1933년 독일 과학자 Ruska와 Knoll은 세계 최초의 투과 전자 현미경을 개발했습니다(그림 1 참조). 1939년 지멘스는 이 전자현미경을 프로토타입으로 사용해 대량생산했다. 상업용 투과전자현미경의 첫 번째 배치는 약 40개로 광학현미경보다 해상도가 20배 더 높습니다. 그 이후로 인류는 미시세계에 대한 과학적 연구를 위해 더욱 강력한 무기를 갖게 되었습니다. 오늘날 투과전자현미경이 사용된 지 70년이 넘었습니다. 전자현미경의 응용으로 형성된 학제간 학문인 전자현미경은 점점 더 완성도가 높아지고 있습니다. 전자현미경의 분해능도 기존보다 100배 이상 증가해 서브옹스트롬 수준에 이르렀다. 그리고 자연과학 연구에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다.
투과전자현미경의 특징
1) 시료 준비 기술의 한계로 인해 대부분의 생물학적 시료의 경우 일반적으로 2nm의 해상도만 달성할 수 있습니다.
2) 전자현미경 이미지의 분해능은 전자현미경 자체의 분해능뿐만 아니라 시료 구조의 대비에도 영향을 받습니다.
3) 전자현미경에 사용되는 광원은 전자파이며, 파장은 비가시광선 영역에서 색반응이 없다. 형성된 이미지는 흑백 이미지이며 이미지에는 일정한 대비가 있어야 합니다.
4) 생물학적 조직과 세포 구성요소는 주로 C\H\O\N과 같은 가벼운 원소로 구성됩니다. 원자 번호가 낮고, 전자 산란 능력이 약하며, 이들 사이의 차이는 매우 작습니다. 전자현미경 하의 이미지 대비는 일반적으로 상대적으로 작습니다. 낮은.
5) 전자빔은 투과력이 약하기 때문에 시료를 초박형으로 만들어야 합니다.
6) 관찰면이 작고 직접 격자는 3mm가 가능하며 초박형 절편 범위는 0.3-0.8mm입니다.
7) 전자빔을 강하게 조사하면 시료가 쉽게 손상되어 변형, 승화 등이 발생할 수 있으며, 심지어 파손, 파열되어 관찰된 구조에 인공물이 발생할 수 있습니다.
8) 전자현미경관은 관찰하는 동안 진공상태를 유지해야 한다. 진공 상태에서 샘플이 손상되지 않도록 하려면 샘플에 습기가 없어야 합니다. 따라서 살아있는 생물학적 시료를 관찰할 수 없습니다.
9) 생물학적 시료 준비가 복잡합니다. 다단계 시료 준비 과정에서 시료는 수축, 팽창, 조각화, 내용물 손실 등의 구조적 변화가 발생하기 쉽습니다.
