Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) wyświetla i skanuje skupiony strumień elektronów nad powierzchnią, tworząc obraz. Elektrony w wiązce oddziałują z próbką, wytwarzając w ten sposób różne sygnały, które można wykorzystać do uzyskania informacji o topografii i składzie powierzchni. Mikroskop elektronowy został opracowany, gdy długość fali stała się czynnikiem ograniczającym w mikroskopach świetlnych. Elektrony mają znacznie krótsze długości fal, co umożliwia lepszą rozdzielczość.
Elektrony zamiast światła w mikroskopie?
Przy wystarczającym oświetleniu ludzkie oko może rozróżnić dwa punkty w przestrzeni oddalone od siebie o 0,2 mm bez pomocy dodatkowych soczewek. Odległość ta nazywana jest zdolnością rozdzielczą lub rozdzielczością oka. Soczewka lub zespół soczewek (mikroskop) może być użyty do powiększenia tej odległości i umożliwienia oku widzenia punktów znajdujących się znacznie bliżej siebie niż 0,2 mm. Odwiedź: https://mikroskopelektronowy.pl/skaningowy-mikroskop-elektronowy/
Współczesny mikroskop świetlny ma maksymalne powiększenie około 1000x. Zdolność rozdzielcza mikroskopu jest ograniczona nie tylko liczbą i jakością soczewek, ale także długością fali światła używanego do oświetlenia. Światło białe ma długość fali od 400 do 700 nanometrów (nm), podczas gdy średnia długość fali w tym zakresie wynosi 550 nm. Powoduje to teoretyczną granicę rozdzielczości (nie widzialności) mikroskopu świetlnego w świetle białym na poziomie około 200 – 250 nm. Poniższy rysunek przedstawia dwa punkty na granicach wykrywalności, przy czym nadal można rozróżnić te dwa pojedyncze punkty. Prawy obraz pokazuje dwa punkty tak blisko siebie, że środkowe plamy zachodzą na siebie.
Jak działa skaningowy mikroskop elektronowy?
Główne komponenty SEM to:
Źródło elektronów
Kolumna, po której elektrony przemieszczają się za pomocą soczewek elektromagnetycznych
Detektor elektronów
Komora próbki
Komputer i wyświetlacz, aby przeglądać obrazy
Elektrony są wytwarzane na szczycie kolumny, przyspieszane w dół i przepuszczane przez kombinację soczewek i otworów w celu wytworzenia skupionej wiązki elektronów, która następnie uderza w powierzchnię próbki. Sama próbka jest montowana na stoliku w obszarze komory i (chyba że mikroskop jest przeznaczony do pracy przy niskich próżniach) zarówno kolumna, jak i komora są opróżniane za pomocą kombinacji pomp. Poziom próżni będzie zależał od konstrukcji mikroskopu.
