Metode klasifikasi dan kategori mikroskop elektron
Mikroskop elektron dibedakan 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 struktur material kecil yang tidak dapat dibedakan dengan mikroskop biasa; pemindaian mikroskop elektron terutama digunakan untuk mengamati morfologi permukaan padat, dan juga dapat dikombinasikan dengan difraktometer sinar-X atau spektrometer energi elektron untuk membentuk elektron. Mikroprobe digunakan untuk analisis komposisi bahan; mikroskop elektron emisi digunakan untuk mempelajari permukaan elektron yang memancarkan sendiri.
Mikroskop elektron transmisi
Dinamakan demikian setelah berkas elektron menembus sampel dan kemudian menggunakan lensa elektron untuk menggambarkan dan memperbesar gambar. Jalur cahayanya mirip dengan mikroskop optik, dan dapat langsung memperoleh proyeksi sampel. Dengan mengubah sistem lensa lensa objektif seseorang dapat langsung memperbesar bayangan pada titik fokus lensa objektif. Dari sini dapat diperoleh gambar difraksi elektron. Gambar ini dapat digunakan untuk menganalisis struktur kristal sampel. Pada mikroskop elektron jenis ini, kontras detail gambar dibentuk oleh hamburan berkas elektron oleh atom-atom sampel. Karena elektron harus melewati sampel, sampel harus sangat tipis. Ketebalan sampel ditentukan oleh berat atom atom penyusun sampel, tegangan percepatan elektron, dan resolusi yang diinginkan. Ketebalan sampel dapat bervariasi dari beberapa nanometer hingga beberapa mikrometer. Semakin tinggi berat atom dan semakin rendah tegangan, sampel harus semakin tipis. Bagian sampel yang lebih tipis atau berdensitas lebih rendah memiliki hamburan berkas elektron yang lebih sedikit, sehingga lebih banyak elektron yang melewati bukaan lensa objektif dan berpartisipasi dalam pencitraan, sehingga gambar tampak lebih terang. Sebaliknya, bagian sampel yang lebih tebal atau padat akan tampak lebih gelap pada gambar. Jika sampel terlalu tebal atau padat, kontras gambar akan menurun dan bahkan mungkin rusak atau hancur karena penyerapan energi berkas elektron.
Resolusi mikroskop elektron transmisi adalah {{0}}.1~0,2nm, dan pembesarannya puluhan ribu hingga ratusan ribu kali. Karena elektron mudah dihamburkan atau diserap oleh benda, daya penetrasinya rendah, dan bagian ultra tipis yang lebih tipis harus disiapkan (biasanya 50 hingga 100nm).
Bagian atas laras mikroskop elektron transmisi adalah senjata elektron. Elektron dipancarkan dari katoda panas filamen tungsten dan melewati kondensor pertama dan kedua untuk memfokuskan berkas elektron. Setelah berkas elektron melewati sampel, berkas tersebut dicitrakan pada cermin perantara oleh lensa objektif, dan kemudian secara bertahap diperkuat oleh cermin perantara dan cermin proyeksi, dan dicitrakan pada layar fluoresen atau pelat kering fotografi. Cermin perantara terutama mengatur arus eksitasi, dan pembesaran dapat terus diubah dari puluhan kali menjadi ratusan ribu kali. Dengan mengubah panjang fokus cermin perantara, gambar mikroskop elektron dan gambar difraksi elektron dapat diperoleh pada bagian kecil dari sampel yang sama. .
pemindaian mikroskop elektron
Berkas elektron dari mikroskop elektron pemindai tidak melewati sampel, tetapi hanya memfokuskan berkas elektron pada area kecil sampel sebanyak mungkin, dan kemudian memindai sampel baris demi baris. Elektron yang datang menyebabkan elektron sekunder tereksitasi dari permukaan sampel. Yang diamati mikroskop adalah elektron-elektron yang tersebar dari setiap titik. Kristal kilau yang ditempatkan di sebelah sampel menerima elektron sekunder ini dan memperkuatnya untuk memodulasi intensitas berkas elektron tabung gambar, sehingga mengubah kecerahan layar fluoresen tabung gambar. Gambar tersebut merupakan gambar tiga dimensi yang mencerminkan struktur permukaan benda uji. Kumparan defleksi tabung gambar terus memindai secara sinkron dengan berkas elektron pada permukaan sampel, sehingga layar fluoresen tabung gambar menampilkan gambar topografi permukaan sampel, yang mirip dengan prinsip kerja televisi industri. Karena elektron dalam mikroskop semacam itu tidak harus ditransmisikan melalui sampel, tegangan percepatannya tidak harus terlalu tinggi.
Resolusi mikroskop elektron pemindaian terutama ditentukan oleh diameter berkas elektron pada permukaan sampel. Pembesaran adalah rasio amplitudo pemindaian pada tabung gambar dengan amplitudo pemindaian pada sampel, dan dapat terus bervariasi dari puluhan kali hingga ratusan ribu kali. Pemindaian mikroskop elektron tidak memerlukan sampel yang sangat tipis; gambar memiliki efek tiga dimensi yang kuat; mereka dapat menggunakan informasi seperti elektron sekunder, elektron serapan, dan sinar-X yang dihasilkan oleh interaksi antara berkas elektron dan zat untuk menganalisis komposisi zat.
Konstruksi pemindaian mikroskop elektron didasarkan pada interaksi antara elektron dan materi. Ketika seberkas elektron datang berenergi tinggi membombardir permukaan suatu material, daerah tereksitasi akan menghasilkan elektron sekunder, elektron Auger, sinar-X karakteristik dan sinar-X spektrum kontinu, elektron hamburan balik, elektron yang ditransmisikan, dan cahaya tampak, ultraviolet, dan cahaya inframerah. radiasi elektromagnetik yang dihasilkan di daerah tersebut. Pada saat yang sama, pasangan lubang elektron, getaran kisi (fonon), dan osilasi elektron (plasma) juga dapat dihasilkan.
