전자현미경의 종류
전자현미경은 그 구조와 용도에 따라 투과전자현미경, 주사전자현미경, 반사전자현미경, 방출전자현미경으로 나눌 수 있다.
투과형 전자현미경은 일반 현미경으로는 확인할 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 조성 분석을 위한 전자 마이크로프로브를 형성할 수도 있습니다.
방출 전자 현미경은 자체 방출 전자 표면 연구에 사용됩니다.
(1) 투과전자현미경
투과 전자 현미경(TEM)의 구성 요소는 다음과 같습니다.
1. 전자총: 전자를 방출하며 음극, 그리드 및 양극으로 구성됩니다.
2. Condenser lens: 전자빔을 집광시키는 전자렌즈로 조도와 개구각을 조절하는데 사용할 수 있다.
3. 샘플 챔버: 관찰할 샘플을 놓고 샘플의 각도를 변경할 수 있는 회전 테이블과 가열, 냉각 및 기타 장비를 갖추고 있습니다.
4. 대물렌즈: 고배율의 단거리 렌즈로 전자상을 확대하는 기능을 한다. 대물렌즈는 투과전자현미경의 해상력과 결상품질을 결정하는 핵심이다.
5. 중간거울 : 배율이 가변적인 약한 렌즈로 전자상을 재확대하는 기능을 한다. 중간 거울의 전류를 조정하여 물체의 이미지 또는 전자 회절 패턴을 선택하여 증폭할 수 있습니다.
6. 투과거울 : 고배율 강력렌즈로 2차 배율 후 중간상을 더 확대하여 형광면에 상을 형성하는데 사용한다.
7. 보조 진공 펌프: 샘플 챔버를 진공화합니다.
8. 카메라 장치: 영상을 녹화하기 위해 사용합니다. 전자는 쉽게 산란되거나 물체에 흡수되기 때문에 투과력이 낮고 샘플의 밀도와 두께가 최종 이미징 품질에 영향을 미칩니다. 일반적으로 50-100 nm의 더 얇은 초박형 섹션을 준비해야 합니다.
따라서 투과전자현미경으로 관찰할 때 시료를 매우 얇게 가공해야 한다. 일반적으로 얇은 절편 또는 동결 에칭에 의해 준비됩니다.
(1) 얇게 슬라이스하는 방법
샘플은 일반적으로 오스믹산 및 글루타르알데히드로 고정되고 에폭시 수지로 매립되며 열팽창 또는 나선형 추진에 의해 슬라이스됩니다. 슬라이스 두께는 20-50nm이며 대비를 높이기 위해 중금속 염으로 염색됩니다.
(2) 동결 파괴법이라고도 불리는 동결 에칭법
시편을 -100도의 드라이아이스 또는 -196도의 액체질소에서 동결시킨 후, 시편을 냉칼로 빠르게 절단하였다. 파단된 시편이 가열된 후 얼음은 진공 상태에서 즉시 승화되어 파단된 구조가 노출되며 이를 에칭이라고 합니다. 에칭이 완료된 후 기화 백금 층을 섹션에 45o 각도로 분사하고 탄소 층을 90o 각도로 분사하여 대비와 강도를 향상시킵니다. 그런 다음 샘플을 차아염소산나트륨 용액으로 분해하고 탄소와 백금 필름을 벗겨내어 복합 필름이라고 하며 시편의 에칭된 표면의 형태를 드러낼 수 있습니다. 전자 현미경으로 얻은 이미지는 표본에서 세포의 파단된 표면의 구조를 나타냅니다.
(2) 주사전자현미경
주사전자현미경(SEM)은 1960년대에 나왔고 현재 해상도는 6-10 nm에 달할 수 있습니다.
작동 원리는 전자총에서 방출된 미세하게 집속된 전자빔이 2단계 집광 렌즈, 편향 코일 및 대물 렌즈를 통해 시료에 부딪혀 시료 표면을 스캔하고 2차 전자를 여기시키는 것입니다. 생성되는 2차 전자의 양은 전자빔의 입사각, 즉 시료의 표면 구조와 관련이 있다. 2차 전자는 검출기에서 포집된 후 섬광체에서 광신호로 변환된 후 광전자 증배관과 증폭기에서 전기적 신호로 변환되어 형광면에 전자빔의 세기를 조절하여 스캐닝 영상을 표시한다. 전자빔과 동기화. 이미지는 표본의 표면 구조를 반영하는 3차원 이미지입니다.
검사 전에 주사 전자 현미경의 표본을 고정하고 탈수한 다음 중금속 입자 층으로 분무해야 합니다. 중금속은 전자빔의 충격에 따라 2차 전자 신호를 방출합니다.
