Предавателен електронен микроскоп

Предавателен електронен микроскоп (ТЕМ), тип електронен микроскоп, който има три основни системи: (1) електронен пистолет, който произвежда електронния лъч, и кондензаторната система, която фокусира лъча върху обекта, (2) създаване на изображения система, състояща се от обективна леща, подвижен етап на пробата и междинни и прожекционни лещи, които фокусират електроните, преминаващи през образеца, за да образуват истинско, силно увеличено изображение и (3) системата за запис на изображения, която преобразува електронното изображение под някаква форма, доловима за човешкото око. Системата за запис на изображения обикновено се състои от флуоресцентен екран за гледане и фокусиране на изображението и цифрова камера за постоянни записи. Освен това е необходима вакуумна система, състояща се от помпи и свързаните с тях габарити и клапани и захранващи устройства.

викторина

Тест за електроника и джаджи

Кое от тях не е телефон?

Електронната пистолет и кондензаторната система

Източникът на електрони, катодът, е нагрята волфрамова нишка с V-образна форма или, при високоефективни инструменти, рязко заострена пръчка от материал като лантанов хексаборид. Нажежената жичка е заобиколена от контролна решетка, наричана понякога цилиндър на Wehnelt, с централен отвор, разположен на оста на колоната; върхът на катода е разположен така, че да лежи на или точно над или под този отвор. Катодната и контролната решетка са с отрицателен потенциал, равен на желаното ускоряващо напрежение и са изолирани от останалата част от инструмента. Последният електрод на електронния пистолет е анодът, който има формата на диск с аксиален отвор. Електроните напускат катода и екрана, ускоряват се към анода и, ако стабилизирането на високото напрежение е достатъчно, преминават през централната бленда с постоянна енергия. Управлението и подравняването на електронния пистолет са от решаващо значение за осигуряване на задоволителна работа.

Интензивността и ъгловата бленда на лъча се контролират от системата от кондензаторни лещи между пистолета и образеца. Една леща може да се използва за сближаване на лъча върху обекта, но по-често се използва двоен кондензатор. При това първата леща е силна и създава намалено изображение на източника, който след това се изобразява от втория обектив върху обекта. Подобно подреждане е икономично за пространството между електронния пистолет и обекта и е по-гъвкаво, тъй като намаляването на размера на изображението на източника (и следователно крайния размер на осветената площ върху образеца) може да се променя широко чрез контролиране първата леща. Използването на малък размер на петна минимизира смущения в образеца поради нагряване и облъчване.

Системата за създаване на изображения

Решетката на образеца се носи в малък държач в етап на подвижен екземпляр. Обективният обектив обикновено е с късо фокусно разстояние (1–5 mm [0,04–0,2 инча]) и създава истинско междинно изображение, което допълнително се увеличава от обектива или лещите на проектора. Един обектив на прожектора може да осигури обхват на увеличение 5: 1 и чрез използването на взаимозаменяеми полюсни части в проектора може да се получи по-широк диапазон на увеличения. Съвременните инструменти използват две лещи за прожектори (едната се нарича междинна леща), за да позволят по-голям диапазон на увеличение и да осигурят по-голямо цялостно увеличение без съизмеримо увеличаване на физическата дължина на колоната на микроскопа.

По практически причини за стабилност и яркост на изображението микроскопът често се използва, за да даде окончателно увеличение от 1000-250 000 × на екрана. Ако е необходимо по-голямо крайно увеличение, то може да бъде получено чрез фотографско или цифрово уголемяване. Качеството на крайното изображение в електронния микроскоп до голяма степен зависи от точността на различните механични и електрически настройки, с които различните лещи са подравнени една към друга и към осветителната система. Обективите изискват захранване с висока степен на стабилност; за най-високия стандарт на разделителна способност е необходима електронна стабилизация до по-добра от една част от милион. Контролът на модерен електронен микроскоп се осъществява от компютър и специализиран софтуер е лесно достъпен.

Запис на изображения

Електронното изображение е монохроматично и трябва да бъде видимо за окото, като позволява на електроните да падат върху флуоресцентен екран, монтиран в основата на колоната на микроскопа, или чрез заснемане на изображението в цифров вид за показване на компютърен монитор. Компютърните изображения се съхраняват във формат като TIFF или JPEG и могат да бъдат анализирани или обработени с изображения преди публикуване. Идентифицирането на конкретни области на изображение или пиксели с определени характеристики позволява да се добавят фалшиви цветове към едноцветно изображение. Това може да бъде помощ за визуална интерпретация и преподаване и може да създаде визуално привлекателна картина от суровия образ.