Просвечивающий электронный микроскоп

Просвечивающий электронный микроскоп

Просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп (ПЭМ) — это устройство, в котором изображение от ультратонкого образца (толщиной порядка 0,1 мкм) формируется в результате взаимодействия пучка электронов с веществом образца с последующим увеличением магнитными линзами (объектив) и регистрацией на сенсорном приборе, фотопленке или флуоресцентном экране с зарядовой связью (ПЗС-матрице).

История

Первый ПЭМ был разработан 9 марта 1931 года немецкими инженерами-электронщиками Эрнстом Руской и Максом Кноллем.Первый практический просвечивающий электронный микроскоп был построен в 1938 году Дж. Хиллиером и Альбертом Пребусом в университете Торонто (Канада) на базе принципов, открытых ранее Руской и Кноллем. В 1986 году Эрнсту Руске была присуждена Нобелевская премия по физике.

Компоненты

ПЭМ состоит из нескольких компонентов:

• предметный столик;
• вакуумная система;
• источник высокого напряжения для ускорения электронов;
• источник электронов (электронная пушка, электронный прожектор) для генерирования электронного потока;
• набор электростатических пластин и электромагнитных линз для контроля и управления электронным лучом;
• экран, на который проецируется увеличенное электронное изображение;
• апертуры.

Вакуумная система

Вакуумная система откачки ПЭМ до рабочего давления состоит из нескольких этапов.Сперва с помощью мембранного или роторного насоса достигается низкий вакуум позволяющего работать диффузному или турбомолекулярному насосу, который доводит вакуум до необходимой рабочей величины.

Предметный столик

Конструкция предметного столика включает шлюзы, которые позволяют ввод держателя образца в вакуумную среду микроскопа с минимальным увеличением давления.Держатели образца приспособлены как для фиксации сеток стандартных размеров на которые помещаются образцы, так и самоподдерживаемых образцов стандартного размера.Стандартный диаметр ПЭМ сетки — 3.05 мм.

Электронная пушка

Принципиально электронные пушки разделяются по принципу работы на автоэмиссионные и термоэлектронные.

Апертуры

Апертуры представляют собой металлические пластины с отверстиями, через которые могут пройти электроны, которые отклоняются от оптической оси не более чем на фиксированный угол.