البدء باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال
المجهر الإلكتروني النافذ (TEM للاختصار)، يمكنه الرؤية في المجهر الضوئي ولا يمكنه الرؤية بوضوح في أقل من 0.2 أم بنية مجهرية، وتسمى هذه الهياكل بنية تحت مجهرية أو بنية فائقة الدقة. لرؤية هذه الهياكل بوضوح، من الضروري اختيار مصدر ضوء ذو طول موجي أقصر لتحسين دقة المجهر.
مقدمة
مبدأ التصوير في المجهر الإلكتروني والمجهر الضوئي هو نفسه في الأساس، والفرق هو أن الأول يستخدم شعاع الإلكترون كمصدر للضوء والمجال الكهرومغناطيسي كعدسة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لضعف اختراق شعاع الإلكترون، يجب تحويل العينة المستخدمة في الفحص المجهري الإلكتروني إلى قسم رقيق جدًا يبلغ سمكه حوالي 50 نانومتر. مثل هذه الشرائح تحتاج إلى أن تكون مصنوعة من مشراح فائق الدقة. تكبير المجهر الإلكتروني يصل إلى ما يقرب من مليون مرة، بواسطة نظام الإضاءة، نظام التصوير، نظام الفراغ، نظام التسجيل، نظام إمداد الطاقة يتكون من خمسة أجزاء، إذا تم تقسيمها: الجزء الرئيسي من العدسة الإلكترونية ونظام تسجيل التصوير، يوضعان في الفراغ بواسطة مسدس الإلكترون، مرآة التكثيف، غرفة الجسم، المرآة الشيئية، المرآة الحيدة، المرآة الوسيطة، مرآة الإسقاط، شاشة الفلورسنت والكاميرا.
المجهر الإلكتروني هو مجهر يستخدم الإلكترونات لتصور الجزء الداخلي أو سطح الجسم. الطول الموجي للإلكترونات عالية السرعة أقصر من الضوء المرئي (ازدواجية الموجة والجسيم)، ودقة المجهر محدودة بالطول الموجي الذي يستخدمه، وبالتالي فإن الدقة النظرية للمجهر الإلكتروني (حوالي 0 .1 نانومتر) أعلى بكثير من المجهر الضوئي (حوالي 200 نانومتر).
يُسقط المجهر الإلكتروني النافذ (المجهر الإلكتروني النافذ، ويُختصر TEM)، أو المجهر الإلكتروني النافذ للاختصار [1]، شعاعًا متسارعًا ومجمعًا من الإلكترونات على عينة رقيقة جدًا، حيث تغير الإلكترونات اتجاهها عن طريق اصطدامها بالذرات الموجودة في العينة، مما يؤدي إلى تشتت الزاوية الاستاتيكية. ويرتبط حجم زاوية التشتت بكثافة العينة وسمكها، بحيث يمكن تكوين صور فاتحة ومعتمة مختلفة، وسيتم عرض الصور على أجهزة التصوير (مثل شاشات الفوسفور والأفلام والتجمعات الضوئية) بعد التكبير والتركيز.
نظرًا لطول موجة دي برولي الموجي القصير جدًا للإلكترونات، فإن دقة المجهر الإلكتروني النافذ أعلى بكثير من دقة المجهر الضوئي، حيث تصل إلى {{0}}.1 إلى 0.2 نانومتر، مع تكبير عشرات الآلاف إلى ملايين المرات. ونتيجة لذلك، يمكن استخدام المجهر الإلكتروني النافذ لمراقبة البنية الدقيقة للعينة، أو حتى بنية صف واحد فقط من الذرات، أصغر بعشرات الآلاف من المرات من أصغر بنية يمكن ملاحظتها باستخدام المجهر الضوئي. يعد TEM طريقة تحليلية مهمة في العديد من مجالات العلوم المتعلقة بالفيزياء المحايدة والبيولوجيا، مثل أبحاث السرطان، وعلم الفيروسات، وعلوم المواد، بالإضافة إلى تكنولوجيا النانو، وأبحاث أشباه الموصلات، وما إلى ذلك.
عند التكبير الأقل، يرجع تباين تصوير TEM بشكل أساسي إلى اختلاف سماكة المواد وتركيباتها مما يؤدي إلى اختلاف امتصاص الإلكترونات. عندما يكون التكبير عاليًا، تتسبب تأثيرات التقلبات المعقدة في حدوث اختلافات في سطوع الصورة، وبالتالي تكون هناك حاجة إلى الخبرة لتحليل الصورة الناتجة. باستخدام الأوضاع المختلفة لـ TEM، من الممكن تحليل العينة من خلال خواصها الكيميائية، واتجاهها البلوري، وبنيتها الإلكترونية، وتحول الطور الإلكتروني الناتج عن العينة، والامتصاص الإلكتروني المعتاد في العينة.
وكذلك الامتصاص المعتاد للإلكترونات في العينة.
تم تطوير أول TEM بواسطة ماكس كنور وإرنست روسكا في عام 1931، وقد طورت هذه المجموعة البحثية أول TEM بدقة تتجاوز دقة الضوء المرئي في عام 1933، بينما تم تطوير أول TEM تجاريًا في عام 1939.
