I WPROWADZENIE:

Mikroskopia elektronowa to przydatna i coraz bardziej powszechna technika służąca do charakterystyki powierzchni, obszarów przypowierzchniowych, składu chemicznego oraz struktur materiałów o budowie nanostrukturalnej.

II MIKROSKOP ELEKTRONOWY TRANSMISYJNY:

1. BUDOWA [1]:
   

2. ZASADA DZIAŁANIA [2]:

Najważniejszym elementem mikroskopu elektronowego jest kolumna mikroskopu, która zawiera działo elektronowe wytwarzające w wyniku termoemisji lub emisji polowej wiązkę elektronów .

Wstępnie uformowana wiązka elektronów w obszarze pomiędzy katodą
i anodą zostaje rozpędzona uzyskując energię: E = eU, gdzie e jest ładunkiem elektronu, a U napięciem między katodą i anodą. Zwiększenie napięcia pozwala na zwiększenie pędu elektronów, co zmniejsza długości fali. Aby elektrony mogły przebyć drogę od działa elektronowego do ekranu konieczne jest utrzymywanie w kolumnie bardzo dobrej próżni. Soczewkom optycznym odpowiada odpowiednio ukształtowane pole magnetyczne zmieniające bieg elektronów w cewkach ogniskujących. Istotną zaletą soczewek magnetycznych jest możliwość płynnej zmiany ich ogniskowych poprzez regulację natężenia prądu przypływającego przez soczewkę. Gdy rozpędzona wiązka elektronów pada na preparat zachodzi szereg efektów. W przypadku dostatecznie cienkich preparatów część elektronów przechodzi przez preparat i jest wykorzystywana
w transmisyjnych mikroskopach elektronowych. Elektrony mogą być odbite od preparatu lub mogą wybijać z preparatu elektrony zwane wtórnymi. Te dwa rodzaje elektronów wykorzystuje się w mikroskopach odbiciowych. Elektrony padające na preparat mogą ponadto wzbudzać elektrony atomów badanej próbki, które następnie emitują
rentgenowskie promieniowanie charakterystyczne dla atomów
próbki. Wiele mikroskopów elektronowych, zarówno transmisyjnych
jak i skaningowych, wyposażonych jest w spektrometry EDS (en: Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy), pozwalające na wykonanie analizy składu chemicznego próbki.

Wiązka elektronowa po przejściu przez preparat może być
kształtowana podobnie jak promienie świetlne, z wykorzystaniem układu obiektyw - okular. W przypadku elektronów zamiast szklanych elementów optycznych wykorzystywane są cewki zmieniające bieg
naładowanych cząstek. Mikroskop może pracować w trybie
obrazu wówczas wiązka tworzy obraz preparatu na detektorze. Mikroskop pracujący w trybie dyfrakcji może nie mieć cewek obiektywu
i okularu, obraz tworzą elektrony w wyniku zjawiska dyfrakcji na strukturze próbki. W pierwszych konstrukcjach detektor był ekranem elektronoluminescencyjny (obecnie też stosowane), w obecnych konstrukcjach detektor w postaci matrycy CCD, pobudzanej elektronami, umożliwia odczytanie obrazu jako sygnałów elektrycznych,
a odpowiednia aparatura pomiarowa pozwala na zapisywanie informacji
i tworzenie obrazu próbki.

1. ZASTOSOWANIE [3]:

Tego rodzaju urządzenia rzeczywiście można znaleźć w wielu laboratoriach badawczych. Przykładem jest chociażby dziedzina jaką jest szeroko pojęta biologia. Badanie organizmów nieorganicznych oraz organicznych jest dla biologów bardzo istotne. Możliwość zobaczenia tego rodzaju obiektów badawczych z bliska z pewnością pomaga
w stawianiu pewnych tez czy konstruowaniu wniosków. Co istotne, mikroskop elektronowy pozwala badać nawet tak małe organizmy jak bakterie czy wirusy. Jest to niezwykle ważne w takich dziedzinach jak medycyna, gdzie ciągle poszukuje się w różnych źródłach rozwiązań pozwalających na tworzenie nowych leków i specyfików, mających
z kolei zastosowanie w kontekście poważnych chorób czy urazów. Mikroskopy elektronowe to także idealne urządzenia dla branż przemysłowych czy szeroko pojętej techniki. Wielokrotne powiększenie pozwala na badanie szczegółowej struktury danego elementu oraz ewentualne dostrzeżenie jego defektów i niedoskonałości. W niektórych przypadkach staje się to bardzo istotne. Poznanie właściwości określonych obiektów badawczych pozwala nie tylko badań, ale także wpływać na nie poprzez różne działania chemiczne i naturalne. Wysoka precyzja oraz ostry obraz nawet przy wielokrotnym powiększeniu
z pewnością sprawiają, że mikroskopy elektronowe rzeczywiście są dzisiaj w cenie.

1. WADY I ZALETY [2]:

Wady:	Zalety:
trudność w przygotowaniu próbek wykonywanie pomiarów w próżni możliwość pomiaru tylko próbek przewodzących	bardzo dobra rozdzielczość możliwość badania struktury na poziomie atomowym

LITERATURA:

1. Grzegorz Słowik „Podstawy mikroskopii elektronowej”

2. L. Dobrzański, E. Hajduczek “Mikroskopia świetlna i elektronowa”

3. www.itgm.pl