مكونات المجهر الإلكتروني
مصدر الإلكترون: هو الكاثود الذي يطلق الإلكترونات الحرة ، ويعمل الأنود الدائري الشكل على تسريع الإلكترونات. يجب أن يكون فرق الجهد بين الكاثود والأنود عاليًا جدًا ، عادةً بين عدة آلاف من الفولت وثلاثة ملايين فولت.
الإلكترونات: تستخدم لتركيز الإلكترونات. بشكل عام ، يتم استخدام العدسات المغناطيسية ، وأحيانًا تستخدم العدسات الكهروستاتيكية أيضًا. وظيفة العدسة الإلكترونية هي نفس وظيفة العدسة البصرية في المجهر الضوئي. تركيز العدسة الضوئية ثابت ، ولكن يمكن ضبط تركيز العدسة الإلكترونية ، لذلك لا يحتوي المجهر الإلكتروني على نظام عدسة متحرك مثل المجهر الضوئي.
جهاز التفريغ: يستخدم جهاز التفريغ لضمان حالة الفراغ داخل المجهر ، بحيث لا يتم امتصاص الإلكترونات أو انحرافها عن مسارها.
حامل العينة: يمكن وضع العينات على حامل العينة بثبات. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما توجد أجهزة يمكن استخدامها لتغيير العينة (مثل الحركة ، والتدوير ، والتدفئة ، والتبريد ، والاستطالة ، وما إلى ذلك).
الكاشف: إشارة أو إشارة ثانوية تستخدم لتجميع الإلكترونات. يمكن الحصول على إسقاط العينة مباشرة باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ (مجهر إلكتروني ناقل الحركة TEM). تمر الإلكترونات عبر العينة في هذا المجهر ، لذلك يجب أن تكون العينة رفيعة جدًا. يحدد الوزن الذري للذرات المكونة للعينة ، والجهد الذي يتم عنده تسريع الإلكترونات ، والدقة المطلوبة سمك العينة. يمكن أن يختلف سمك العينة من بضعة نانومترات إلى بضعة ميكرومتر. كلما زادت الكتلة الذرية وانخفض الجهد ، يجب أن تكون العينة أرق.
عن طريق تغيير نظام العدسة للهدف ، يمكن للمرء أن يكبر الصورة مباشرة عند النقطة المحورية للهدف. من هذا يمكن للمرء الحصول على صور حيود الإلكترون. باستخدام هذه الصورة ، يمكن تحليل التركيب البلوري للعينة.
في المجهر الإلكتروني المصفى للطاقة (EFTEM) ، يقيس الأشخاص التغيرات في سرعة الإلكترونات أثناء مرورها عبر عينة. من هذا ، يمكن استنتاج التركيب الكيميائي للعينة ، مثل توزيع العناصر الكيميائية في العينة.
استخدامات المجاهر الإلكترونية
يمكن تقسيم المجاهر الإلكترونية إلى مجاهر إلكترونية للإرسال ، ومجاهر مسح إلكترونية ، ومجاهر إلكترونية عاكسة ، ومجاهر إلكترونية للانبعاثات وفقًا لهياكلها واستخداماتها. غالبًا ما تستخدم مجاهر الإرسال الإلكترونية لمراقبة الهياكل المادية الدقيقة التي لا يمكن حلها بواسطة المجاهر العادية ؛ تُستخدم مجاهر المسح الإلكتروني بشكل أساسي لمراقبة شكل الأسطح الصلبة ، ويمكن أيضًا دمجها مع مقاييس حيود الأشعة السينية أو مطياف طاقة الإلكترون لتشكيل ميكروبولوجيا إلكترونية لتحليل تكوين المواد ؛ المجهر الإلكتروني المنبعث لدراسة أسطح الإلكترون ذاتية الانبعاث.
تم تسمية المجهر الإلكتروني النافذ على اسم شعاع الإلكترون الذي يخترق العينة ثم يكبر الصورة بعدسة الإلكترون. يشبه مساره البصري مسار المجهر الضوئي. في هذا النوع من المجهر الإلكتروني ، يتم إنشاء التباين في تفاصيل الصورة عن طريق تشتت شعاع الإلكترون بواسطة ذرات العينة. يحتوي الجزء الأرق أو الأقل كثافة من العينة على تشتت أقل لحزمة الإلكترون ، لذا فإن المزيد من الإلكترونات تمر عبر الحجاب الحاجز الموضوعي وتشارك في التصوير ، وتبدو أكثر إشراقًا في الصورة. على العكس من ذلك ، تظهر الأجزاء السميكة أو الأكثر كثافة من العينة أغمق في الصورة. إذا كانت العينة سميكة جدًا أو كثيفة جدًا ، فسوف يتدهور تباين الصورة ، أو حتى يتلف أو يتلف عن طريق امتصاص طاقة شعاع الإلكترون.
