Тишин Павел, группа 6466.. Схема просвечивающего электронного микроскопа.

Тишин Павел, группа 6466.

Схема просвечивающего электронного микроскопа.

Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) предполагает изучение тонких образов с помощью пучка электронов, проходящих сквозь них и взаимодействующих с ними. Электроны, прошедшие сквозь образец, фокусируются на устройстве формирования изображения: флюоресцентном экране, фотопластинке или сенсоре ПЗС-камеры.

Благодаря меньшей чем у света длине волны электронов ПЭМ позволяет изучать образцы с разрешением в десятки тысяч раз превосходящим разрешение самого совершенного светооптического микроскопа. С помощью ПЭМ возможно изучение объектов даже на атомарном уровне. ПЭМ является одним из основных методов исследования в целом ряде прикладных областей: физике, биологии, материаловедении и т.д.

ПЭМ всегда состоит из следующих основных частей: вакуумная система, источник электронов, серия электромагнитных линз, устройства формирования изображения, а также устройства для ввода, вывода и перемещения образца под электронным пучком.

Рис. - оптическая схема просвечивающего электронного микроскопа

1. Катод;

2. управляющий электрод;

3. анод;

4. конденсорная линза;

5. объективная линза;

6. апертурная диафрагма;

7. селекторная диафрагма;

8. промежуточная линза;

9. проекционная линза;

10. экран (фотопластинка).

Метод просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) применяется для характеризации структуры материала, как в объеме образца, так и в его приповерхностной области. ПЭМ – один из наиболее высокоинформативных методов исследования, используемых в материаловедении, физике твердого тела, биологии и других науках.

Электронный пучок, расходящийся от источника, преобразуется конденсорными линзами, и затем попадает на исследуемый образец, который помещается вблизи полюсного наконечника объективной линзы. Изменяя ток в катушке промежуточной линзы, можно менять ее фокусное расстояние, так что на флуоресцентном экране микроскопа будет фокусироваться либо плоскость самого изучаемого объекта, либо задняя фокальная плоскость объективной линзы. В первом случае мы будем наблюдать увеличенное 2 изображение структуры образца. Во втором на экране микроскопа будет видна дифракционная картина (дифрактограмма, электронограмма), соответствующая освещаемому электронами участку образца.

Из числа электронных пучков, исходящих от образца – прошедшего и нескольких дифрагированных – не все достигают экрана и участвуют в формировании изображения. Выбор пучка, создающего изображение, осуществляется при помощи апертурной диафрагмы, расположенной в задней фокальной плоскости объективной линзы. Если изображение формируется только прямым (т.е. прошедшим) пучком, такое изображение называется светлопольным. В случае, когда апертурная диафрагма пропускает один из дифрагированных пучков, изображение называется темнопольным. Интенсивности пучков, выходящих из образца, определяются процессами рассеяния и поглощения, и зависят от структуры и состава образца, его толщины, ориентации, длины волны излучения.