Transmission elektronmikroskop (TEM), type elektronmikroskop som har tre viktige systemer: (1) en elektronpistol, som produserer elektronstrålen, og kondensatorsystemet, som fokuserer strålen mot objektet, (2) det bildeproduserende system, bestående av objektivlinsen, bevegelige prøvestadiet og mellom- og projektorlinser, som fokuserer elektronene som passerer gjennom prøven for å danne et ekte, sterkt forstørret bilde, og (3) bildeopptakssystemet, som konverterer elektronbildet i en eller annen form som er synlig for det menneskelige øyet. Bildeopptakssystemet består vanligvis av en lysstoffrør for å se og fokusere bildet og et digitalt kamera for permanente poster. I tillegg er et vakuumsystem som består av pumper og tilhørende målere og ventiler og strømforsyninger nødvendig.
quiz
Elektronikk og gadgets quiz
Hvilken av disse er ikke en telefon?
Elektronpistol og kondensatorsystem
Kilden til elektronene, katoden, er et oppvarmet V-formet wolframfilament eller, i høye ytelsesinstrumenter, en skarpspiss stang av et materiale som lantanheksaborid. Glødetråden er omgitt av et kontrollnett, noen ganger kalt en Wehnelt-sylinder, med en sentral blenderåpning anordnet på søylens akse; toppen av katoden er anordnet til å ligge ved eller like over eller under denne åpningen. Katoden og kontrollnettet har et negativt potensial som er lik den ønskede akselerasjonsspenningen og isoleres fra resten av instrumentet. Den endelige elektroden til elektronpistolen er anoden, som har form av en skive med et aksialt hull. Elektroner forlater katoden og skjermen, akselererer mot anoden, og hvis stabiliseringen av høyspenningen er tilstrekkelig, passerer du gjennom den sentrale åpningen med en konstant energi. Kontroll og innretting av elektronpistolen er avgjørende for å sikre tilfredsstillende drift.
Strålens intensitet og vinkelåpning styres av kondensatorlinsesystemet mellom pistolen og prøven. En enkelt linse kan brukes til å konvergere bjelken på gjenstanden, men mer vanlig er det brukt en dobbel kondensator. I dette er den første linsen sterk og gir et redusert bilde av kilden, som deretter blir avbildet av den andre linsen på objektet. Et slikt arrangement er rimelig med plass mellom elektronpistolen og gjenstandstrinnet og er mer fleksibel, fordi reduksjonen i størrelsen på bildet av kilden (og følgelig den endelige størrelsen på det opplyste området på prøven) kan varieres mye ved å kontrollere den første linsen. Bruken av en liten flekkstørrelse minimerer forstyrrelser i prøven på grunn av oppvarming og bestråling.
Det bildeproduserende systemet
Prøvestallerken bæres i en liten holder i et bevegelig prøvestadium. Objektivlinsen har vanligvis kort brennvidde (1–5 mm [0,04–0,2 tommer]) og gir et reelt mellombilde som forstørres ytterligere av projektorlinsen eller linsene. En enkelt projektorlinse kan tilveiebringe et forstørrelsesområde på 5: 1, og ved bruk av utskiftbare polstykker i projektoren kan et større forstørrelsesområde oppnås. Moderne instrumenter bruker to projektorlinser (en kalt mellomlinsen) for å tillate et større forstørrelsesområde og for å tilveiebringe en større total forstørrelse uten en tilsvarende økning i den fysiske lengden på mikroskopets kolonne.
Av praktiske årsaker til bildestabilitet og lysstyrke blir mikroskopet ofte betjent for å gi en endelig forstørrelse på 1.000-250.000 × på skjermen. Hvis en høyere endelig forstørrelse er nødvendig, kan den oppnås ved fotografisk eller digital forstørrelse. Kvaliteten på det endelige bildet i elektronmikroskopet avhenger i stor grad av nøyaktigheten av de forskjellige mekaniske og elektriske justeringene som de forskjellige linsene er rettet opp mot hverandre og til belysningssystemet. Linsene krever strømforsyninger med høy grad av stabilitet; For den høyeste oppløsningsstandarden er elektronisk stabilisering bedre enn en del av en million nødvendig. Kontrollen av et moderne elektronmikroskop utføres av en datamaskin, og dedikert programvare er lett tilgjengelig.
Bildeopptak
Elektronbildet er monokromatisk og må synliggjøres for øyet enten ved å la elektronene falle på en lysstoffskjerm montert ved foten av mikroskopsøylen eller ved å ta bildet digitalt for visning på en dataskjerm. Datastyrte bilder lagres i et format som TIFF eller JPEG og kan analyseres eller bildebehandles før publisering. Identifiseringen av bestemte områder i et bilde, eller piksler med spesifiserte egenskaper, gjør det mulig å legge til falske farger til et monokromt bilde. Dette kan være et hjelpemiddel for visuell tolkning og undervisning og kan skape et visuelt attraktivt bilde fra det rå bildet.
