투과전자현미경의 작동원리
투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, 줄여서 TEM)은 광학현미경으로 명확하게 볼 수 없는 {0}}.2um 이하의 미세구조를 볼 수 있습니다. 이러한 구조를 초미세구조 또는 초미세구조라고 합니다. 이러한 구조를 명확하게 보려면 파장이 짧은 광원을 선택하여 현미경의 해상도를 높여야 합니다. 1932년 Ruska는 전자빔을 광원으로 사용하는 투과 전자 현미경을 발명했습니다. 전자빔의 파장은 가시광선이나 자외선에 비해 훨씬 짧고 전자빔의 파장은 방출된 전자빔의 전압의 제곱근에 반비례한다. 파장이 짧을수록. 현재 TEM의 해상도는 0.2nm에 도달할 수 있습니다.
투과전자현미경의 작동 원리는 전자총에서 방출된 전자빔이 진공 채널에서 거울체의 광축을 따라 집광기를 통과하고 집광기에 의해 날카롭고 밝고 균일한 광점으로 집광되는 것입니다. , 샘플 챔버의 샘플을 비춥니다. 에; 샘플을 통과한 후의 전자 빔은 샘플 내부의 구조 정보를 전달하고, 샘플의 밀도가 높은 부분을 통과하는 전자의 양은 적고 희박한 부분을 통과하는 전자의 양이 더 많습니다. 대물렌즈의 포커싱과 1차 배율 후 전자빔은 하단으로 진입하는 중간렌즈와 1, 2투영거울에서 종합적인 확대영상을 수행하고 최종적으로 확대된 전자영상을 관찰실의 형광스크린에 투사한다. ; 형광 스크린은 사용자가 관찰할 수 있도록 전자 이미지를 가시 광선 이미지로 변환합니다. 이 섹션에서는 각 시스템의 주요 구조와 원리를 각각 소개합니다.
투과전자현미경 이미징 원리
투과 전자 현미경의 이미징 원리는 세 가지 상황으로 나눌 수 있습니다.
1. 흡수 이미지: 전자가 질량과 밀도가 높은 시료에 충돌할 때 주요 상 형성 효과는 산란입니다. 샘플의 질량과 두께가 클수록 전자의 산란 각도가 커지고 전자가 덜 통과하며 이미지의 밝기가 어두워집니다. 초기 투과전자현미경은 이 원리에 기반을 두고 있었다.
2. 회절 이미지: 전자빔이 샘플에 의해 회절된 후 샘플의 다른 위치에서 회절된 파동 진폭 분포는 샘플의 각 결정 부분의 다른 회절력에 해당합니다. 회절파의 진폭 분포가 균일하지 않아 결정 결함의 분포를 반영합니다.
3. 위상 이미지: 샘플이 100Å보다 얇을 때 전자가 샘플을 통과할 수 있으며 파동 진폭 변화는 무시할 수 있으며 이미징은 위상 변화에서 나옵니다.
투과전자현미경의 용도
투과 전자 현미경은 재료 과학 및 생물학에서 널리 사용됩니다. 전자는 물체에 의해 쉽게 산란되거나 흡수되기 때문에 투과율이 낮고 샘플의 밀도와 두께가 최종 이미징 품질에 영향을 미칩니다. 일반적으로 50-100 nm의 더 얇은 초박형 섹션을 준비해야 합니다. 따라서 투과전자현미경으로 관찰하기 위한 시료는 매우 얇게 가공되어야 한다. 일반적으로 사용되는 방법은 초박 절편, 냉동 초박 절편, 동결 에칭, 동결 골절 등입니다. 액체 샘플의 경우 일반적으로 전처리된 구리 그리드에 매달아 관찰합니다.
