กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกล้องจุลทรรศน์ที่มีความละเอียดสูงมากโดยใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแทนลำแสงเพื่อส่องสว่างวัตถุที่ใช้ในการศึกษา
โลหกรรม: กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่เกิดขึ้นในการใช้ลำแสงอิเล็กตรอนที่มุ่งเน้นอย่างละเอียดเพื่อตรวจสอบโลหะ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน s
ประวัติศาสตร์
การวิจัยขั้นพื้นฐานโดยนักฟิสิกส์หลายคนในช่วงไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 20 แนะนำว่าอาจใช้รังสีแคโทด (เช่นอิเล็กตรอน) ในบางวิธีเพื่อเพิ่มความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Louis de Broglie ในปี 1924 เปิดทางด้วยคำแนะนำที่ลำแสงอิเล็กตรอนอาจถือได้ว่าเป็นรูปแบบของการเคลื่อนไหวของคลื่น De Broglie ได้สูตรมาจากความยาวคลื่นซึ่งแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างเช่นสำหรับอิเล็กตรอนที่เร่งด้วย 60,000 โวลต์ (หรือ 60 กิโลโวลต์ [k]) ความยาวคลื่นที่มีประสิทธิภาพจะเท่ากับ 0.05 อังสตรอม (Å) —ie, 1 / 100,000 ของสีเขียว เบา. หากคลื่นดังกล่าวสามารถนำมาใช้ในกล้องจุลทรรศน์แล้วจะมีความละเอียดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในปี 1926 มีการแสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กหรือไฟฟ้าสถิตสามารถทำหน้าที่เป็นเลนส์สำหรับอิเล็กตรอนหรืออนุภาคที่มีประจุอื่น ๆ การค้นพบนี้เริ่มต้นการศึกษาเกี่ยวกับเลนส์อิเล็กตรอนและโดยปี 1931 วิศวกรไฟฟ้าชาวเยอรมัน Max Knoll และเอิร์นส์รัสกาได้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสองเลนส์ ในปี 1933 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบดั้งเดิมถูกสร้างขึ้นที่ถ่ายภาพตัวอย่างมากกว่าแหล่งที่มาของอิเล็กตรอนและในปี 1935 Knoll ผลิตภาพสแกนของพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบแสงถูกค้นพบในไม่ช้า
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Manfred, Freiherr (บารอน) von Ardenne และวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ชาวอังกฤษ Charles Oatley วางรากฐานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน (ซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนเดินทางผ่านตัวอย่าง) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดจากตัวอย่างอื่น ๆ อิเล็กตรอนที่ถูกวิเคราะห์แล้วซึ่งถูกบันทึกไว้อย่างโดดเด่นที่สุดในหนังสือของ Ardenne Elektronen-Übermikroskopie (1940) ความคืบหน้าเพิ่มเติมในการสร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนล่าช้าในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง แต่ได้รับแรงผลักดันในปี 1946 ด้วยการประดิษฐ์เครื่องตีตราซึ่งชดเชยสายตาเอียงของเลนส์ใกล้วัตถุหลังจากการผลิตเริ่มแพร่หลายมากขึ้น
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน (TEM) สามารถสร้างภาพตัวอย่างที่มีความหนาสูงสุด 1 ไมโครเมตร กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแรงดันสูงคล้ายกับ TEMs แต่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่ามาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) ซึ่งถูกสแกนลำแสงอิเล็กตรอนบนพื้นผิวของวัตถุที่เป็นของแข็งจะถูกใช้เพื่อสร้างภาพของรายละเอียดของโครงสร้างพื้นผิว กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสิ่งแวดล้อม (ESEM) สามารถสร้างภาพสแกนของชิ้นงานในบรรยากาศซึ่งแตกต่างจาก SEM และสามารถตอบสนองต่อการศึกษาตัวอย่างชื้นรวมถึงสิ่งมีชีวิตบางชนิด
การรวมเทคนิคได้ก่อให้เกิดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านการสแกน (STEM) ซึ่งรวมวิธีการของ TEM และ SEM และเครื่องวัดขนาดเล็ก microanalyzer หรือเครื่องวิเคราะห์ microprobe ซึ่งช่วยให้การวิเคราะห์ทางเคมีขององค์ประกอบของวัสดุที่จะใช้ ลำแสงอิเล็กตรอนที่ตกกระทบเพื่อกระตุ้นการเปล่งรังสีเอกซ์โดยองค์ประกอบทางเคมีในชิ้นงานทดสอบ รังสีเอกซ์เหล่านี้ถูกตรวจจับและวิเคราะห์โดยสเปกโตรมิเตอร์ที่สร้างขึ้นในเครื่องมือ เครื่องวิเคราะห์ Microprobe สามารถสร้างภาพสแกนอิเล็กตรอนเพื่อให้โครงสร้างและองค์ประกอบอาจสัมพันธ์กันได้ง่าย
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนอีกประเภทคือกล้องจุลทรรศน์แบบปล่อยภาคสนามซึ่งใช้สนามไฟฟ้าแรงสูงในการดึงอิเล็กตรอนจากลวดที่ติดตั้งในหลอดแคโทด
