Keunggulan mikroskop elektron dibandingkan mikroskop optik
Meskipun resolusi mikroskop elektron jauh lebih baik daripada mikroskop optik, namun sulit untuk mengamati organisme hidup karena harus bekerja dalam kondisi vakum, dan penyinaran berkas elektron akan membuat sampel biologis mengalami kerusakan akibat iradiasi. Masalah lain seperti kecerahan senjata elektron dan peningkatan kualitas lensa elektron juga perlu terus dipelajari.
Daya pisah merupakan indeks penting mikroskop elektron, yang berkaitan dengan sudut datang kerucut dan panjang gelombang berkas elektron yang melalui sampel. Panjang gelombang cahaya tampak adalah sekitar 300 hingga 700 nanometer, dan panjang gelombang berkas elektron berhubungan dengan tegangan percepatan. Ketika tegangan percepatan 50 hingga 100 kV, panjang gelombang berkas elektron adalah sekitar 0,0053 hingga 0,0037 nanometer. Karena panjang gelombang berkas elektron jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya tampak, maka meskipun sudut kerucut berkas elektron hanya 1% dari mikroskop optik, kemampuan resolusi mikroskop elektron masih jauh lebih baik daripada mikroskop optik. mikroskop.
Mikroskop elektron terdiri dari tiga bagian: tabung cermin, sistem vakum dan kabinet catu daya. Laras terutama memiliki senjata elektron, lensa elektron, tempat sampel, layar fluoresen dan mekanisme kamera serta komponen lainnya, komponen ini biasanya dirangkai dari atas ke bawah menjadi sebuah kolom; sistem vakum terdiri dari pompa vakum mekanis, pompa difusi dan katup vakum, dll., dan melalui pipa pemompaan yang dihubungkan ke laras cermin; kabinet catu daya terdiri dari generator tegangan tinggi, penstabil arus eksitasi, dan berbagai unit kontrol pengatur.
Lensa elektron merupakan bagian penting dari laras mikroskop elektron, simetris dengan sumbu laras medan listrik ruang atau medan magnet sehingga jalur elektron ke sumbu pembentukan pemfokusan peran kaca cembung Lensa yang berfungsi memfokuskan berkas cahaya mirip dengan peran lensa, sehingga disebut lensa elektron. Kebanyakan mikroskop elektron modern menggunakan lensa elektromagnetik, dengan arus eksitasi DC yang sangat stabil melalui kumparan dengan sepatu kutub yang dihasilkan oleh medan magnet yang kuat untuk memfokuskan elektron.
Pistol elektron adalah komponen yang terdiri dari katoda panas tungsten, gerbang dan katoda. Ia memancarkan dan membentuk berkas elektron dengan kecepatan seragam, sehingga stabilitas tegangan percepatan harus tidak kurang dari satu bagian dalam sepuluh ribu.
Mikroskop elektron dapat dikategorikan menjadi mikroskop elektron transmisi, mikroskop elektron pemindaian, mikroskop elektron refleksi, dan mikroskop elektron emisi menurut struktur dan kegunaannya. Mikroskop elektron transmisi sering digunakan untuk mengamati mereka yang menggunakan mikroskop biasa tidak dapat membedakan struktur halus bahan; pemindaian mikroskop elektron terutama digunakan untuk mengamati morfologi permukaan padat, tetapi juga dengan difraktometer sinar-X atau spektrometer elektron yang digabungkan untuk membentuk mikroprobe elektron, digunakan untuk analisis komposisi material; mikroskop elektron emisi untuk mempelajari permukaan emisi elektron sendiri.
Berkas elektron dari mikroskop elektron pemindai tidak melewati sampel, tetapi hanya memindai permukaan sampel untuk merangsang elektron sekunder. Kristal kilau yang ditempatkan di sebelah sampel menerima elektron sekunder ini, yang diperkuat untuk memodulasi intensitas berkas elektron CRT, sehingga mengubah kecerahan pada layar fluoresen CRT. Kumparan defleksi CRT disinkronkan dengan berkas elektron pada permukaan sampel, sehingga layar fluoresen CRT menampilkan gambar topografi permukaan sampel, yang mirip dengan prinsip kerja pesawat televisi industri.
Resolusi mikroskop elektron pemindaian terutama ditentukan oleh diameter berkas elektron pada permukaan sampel. Perbesaran adalah rasio amplitudo pemindaian pada tabung dengan amplitudo pemindaian pada sampel, yang dapat divariasikan terus menerus dari puluhan hingga ratusan ribu kali. Pemindaian mikroskop elektron tidak memerlukan sampel yang sangat tipis; gambar memiliki kesan tiga dimensi yang kuat; dan dapat menganalisis komposisi suatu zat dengan menggunakan informasi seperti elektron sekunder, elektron yang diserap, dan sinar-X yang dihasilkan oleh interaksi berkas elektron dengan zat tersebut.
Pemindaian mikroskop elektron senjata elektron dan cermin bercak serta mikroskop elektron transmisi kurang lebih sama, namun agar berkas elektron lebih halus, pada cermin bercak di bawah lensa objektif ditambahkan dan pendispersi, pada lensa objektif adalah juga dilengkapi dengan dua set yang saling tegak lurus di dalam koil pemindai. Ruang sampel di bawah lensa objektif dilengkapi dengan panggung sampel yang dapat dipindahkan, diputar, dan dimiringkan.
