Che cosa è microscopia elettronica a trasmissione?

Microscopia elettronica a trasmissione (TEM) è una tecnologia di imaging in cui fasci di elettroni passano attraverso campioni molto finemente sezionati. Poiché gli elettroni vengono trasmessi attraverso il campione e interagiscono con la sua struttura, un'immagine risolve che è ingrandita e focalizzata su un supporto di imaging, come pellicola fotografica o uno schermo fluorescente, o catturati da una telecamera CCD speciale. Poiché gli elettroni utilizzati in microscopia elettronica a trasmissione hanno una piccola lunghezza d'onda, TEM può risoluzioni immagine molto più alti rispetto microscopi ottici convenzionali che dipendono da fasci di luce. Grazie al loro potere di risoluzione più elevata, TEM svolgono un ruolo importante nel campo della virologia, ricerca sul cancro, lo studio dei materiali, e in microelettronica ricerca e sviluppo.

Il primo prototipo TEM è stato costruito nel 1931, e, nel 1933, una unità con un potere di risoluzione maggiore di luce era stata dimostrata mediante le immagini di fibre di cotone come un provino. Nei prossimi decenni, le capacità di imaging microscopia elettronica a trasmissione stati raffinati, rendendo la tecnologia utile nello studio di campioni biologici. Dopo l'introduzione del primo microscopio elettronico in Germania nel 1939, ulteriori sviluppi sono stati ritardati dalla seconda guerra mondiale, in cui un laboratorio chiave è stata bombardata e due ricercatori è morto. Dopo la guerra, è stato introdotto il primo microscopio elettronico con 100k di ingrandimento. Il suo fondamentale design multi-fase può ancora essere trovato nella moderna microscopia elettronica a trasmissione.

Come la tecnologia TEM maturata, una tecnologia correlata, trasmissione microscopia elettronica a scansione (STEM), è stato perfezionato nel 1970. Lo sviluppo della pistola emissione di campo e una lente obiettivo migliorato consentito l'imaging atomi utilizzando steli. Gran parte dello sviluppo della tecnologia STEM portato da progressi nella microscopia elettronica a trasmissione.

TEM solito incorporano tre fasi lente: la lente di condensazione, la lente dell'obiettivo, e la lente del proiettore. Il fascio di elettroni primaria è formata dalla lente di condensazione, mentre la lente obiettivo focalizza il fascio che passa attraverso il campione. La lente sporgente espande il raggio e proietta sul dispositivo di imaging, come ad esempio uno schermo elettronico o foglio di pellicola. Altri obiettivi specializzati per correggere distorsioni fascio. Filtraggio energia viene anche utilizzato per correggere l'aberrazione cromatica, una forma di distorsione causata dalla incapacità di una lente per focalizzare tutti i colori dello spettro nello stesso punto di convergenza.

Mentre i vari sistemi di microscopia elettronica a trasmissione differiscono nei loro progetti specifici, che hanno diversi componenti e le fasi in comune. Il primo di questi è un sistema di aspirazione che genera il flusso di elettroni e incorpora lastre elettrostatiche e lenti con cui l'operatore può dirigere il fascio. La fase esemplare include accesso a tenuta che permettono l'inserimento dell'oggetto da studiare nel flusso. Meccanismi di questo permesso fase di posizionamento il campione per una visione ottimale. Un cannone elettronico viene usato per "pompa" il flusso di elettroni attraverso il TEM. Infine, una lente di elettroni, che agisce in modo simile a una lente ottica, riproduce il piano oggetto.

  • Un atomo con gli elettroni orbitanti esso.