مزايا المجاهر الإلكترونية مقابل المجاهر البصرية
المجهر الإلكترون هو أداة تعتمد على مبدأ البصريات الإلكترونية ، والتي تستخدم حزم الإلكترون والعدسات الإلكترونية بدلاً من الحزم والعدسات البصرية لتصوير الهياكل الدقيقة للمادة في التكبير العالي للغاية.
يتم تمثيل دقة المجهر الإلكتروني بالمسافة الصغيرة بين النقاط المجاورة التي يمكن أن تميزها. في 197 0 s ، كانت دقة المجاهر الإلكترونية للإرسال حوالي 0. 3 نانومترات (دقة العين البشرية حوالي 0.1 ملليمتر). في الوقت الحاضر ، تتمتع المجاهر الإلكترونية بتكبير أكثر من 3 ملايين مرة ، في حين أن المجاهر الضوئية لديها تكبير حوالي 2000 مرة ، لذلك من الممكن مراقبة ذرات بعض المعادن الثقيلة مباشرة والشبكة الذرية المرتبة بدقة في البلورات من خلال المجاهر الإلكترونية.
في عام 1931 ، قام Knorr و Ruska من ألمانيا بتعديل منظار الذبذبات عالية الجهد مع مصدر إلكترون تصريف الكاثود البارد وثلاث عدسات إلكترونية ، وحصلوا على صور مكبّر أكثر من عشر مرات ، مما يؤكد إمكانية وجود المجهر الإلكتروني لتصوير التكبير. في عام 1932 ، مع تحسين Ruska ، وصل حل المجاهر الإلكترونية إلى 50 نانومترًا ، والذي كان حوالي عشرة أضعاف دقة المجاهر البصرية في ذلك الوقت. لذلك ، بدأت المجاهر الإلكترونية في الحصول على الانتباه من الناس.
في 194 0 s ، استخدم Hill في الولايات المتحدة إزالة العجلة للتعويض عن عدم التماثل الدوراني للعدسات الإلكترونية ، مما أدى إلى اختراق جديد في دقة المجاهر الإلكترونية ووصل تدريجياً إلى مستويات حديثة. في الصين ، تم تطوير مجهر إلكتروني للإرسال الذي يبلغ دقة 3 نانومترات في عام 1958 ، وتم تطوير مجهر إلكتروني كبير بدقة 0.3 نانومتر في عام 1979.
على الرغم من أن دقة المجاهر الإلكترونية قد تجاوزت بكثير عملية المجاهر البصرية ، إلا أنه من الصعب مراقبة الكائنات الحية بسبب الحاجة إلى العمل في ظل ظروف الفراغ ، ويمكن أن يتسبب تشعيع عوارض الإلكترون أيضًا في تلف الإشعاع للعينات البيولوجية. كما تحتاج القضايا الأخرى ، مثل تحسين سطوع مسدس الإلكترون وجودة عدسة الإلكترون ، إلى مزيد من البحث.
القرار هو مؤشر مهم للمجهر الإلكتروني ، والذي يرتبط بزاوية مخروط الحادث والطول الموجي لحزمة الإلكترون التي تمر عبر العينة. يبلغ طول الموجة للضوء المرئي {{0}} المقاييس النانوية ، في حين يرتبط الطول الموجي لحزمة الإلكترون بجهد التسارع. عندما يكون جهد التسارع بين 50-100 kV ، يكون الطول الموجي لحزمة الإلكترون حوالي 0. 0053-0. 0037 nm. نظرًا لحقيقة أن الطول الموجي لحزمة الإلكترون أصغر بكثير من تلك الموجودة في الضوء المرئي ، حتى لو كانت زاوية مخروط شعاع الإلكترون هي 1 ٪ فقط من المجهر البصري ، فإن دقة المجهر الإلكتروني لا تزال أعلى بكثير من مجهر بصري.
يتكون المجهر الإلكتروني من ثلاثة أجزاء: أنبوب ونظام فراغ وخزانة طاقة. تشمل المكونات الرئيسية لبرميل العدسة مسدسًا للإلكترون ، وعدسة إلكترون ، وحامل عينة ، وشاشة فلورسنت ، وآلية الكاميرا ، والتي يتم تجميعها عادةً في جسم أسطواني من أعلى إلى أسفل ؛ يتكون نظام الفراغ من مضخة فراغ ميكانيكية ومضخة نشر وصمام فراغ ، ويتم توصيله بالأسطوانة من خلال خط أنابيب العادم ؛ تتكون خزانة الطاقة من مولد الجهد العالي ، ومثبت تيار الإثارة ، ووحدات التنظيم والتحكم المختلفة.
