ما المبدأ الذي يستخدمه المجهر الإلكتروني لتكبير الأشياء؟
يتم التعبير عن قوة التحليل للمجهر الإلكتروني من خلال الحد الأدنى للمسافة بين نقطتين متجاورتين يمكن تحليلهما. في سبعينيات القرن العشرين، كانت دقة المجاهر الإلكترونية النافذة تبلغ حوالي 0.3 نانومتر (تبلغ قوة التحليل للعين البشرية حوالي 0.1 ملليمتر). يتجاوز الحد الأقصى للتكبير للمجاهر الإلكترونية الآن 3 ملايين مرة، بينما يبلغ الحد الأقصى للتكبير للمجاهر الضوئية حوالي 2,000 مرة. ولذلك، يمكن ملاحظة ذرات بعض المعادن الثقيلة والشبكة الذرية المرتبة بدقة في البلورات مباشرة من خلال المجاهر الإلكترونية.
تعتبر قوة التحليل مؤشرا هاما للمجهر الإلكتروني، والذي يرتبط بزاوية المخروط الساقط والطول الموجي لشعاع الإلكترون الذي يمر عبر العينة. يبلغ الطول الموجي للضوء المرئي حوالي 300 إلى 700 نانومتر، ويرتبط الطول الموجي لشعاع الإلكترون بالجهد المتسارع. عندما يكون جهد التسارع من 50 إلى 100 كيلو فولت، يكون الطول الموجي لشعاع الإلكترون حوالي 0.0053 إلى 0.0037 نانومتر. نظرًا لأن الطول الموجي لشعاع الإلكترون أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي، فحتى لو كانت الزاوية المخروطية لشعاع الإلكترون تساوي 1% فقط من زاوية المجهر الضوئي، فإن قوة التحليل للمجهر الإلكتروني لا تزال أعلى بكثير من تلك الخاصة بالمجهر الإلكتروني. من المجهر الضوئي.
يتكون المجهر الإلكتروني من ثلاثة أجزاء: أنبوب العدسة ونظام الفراغ وخزانة الطاقة. يتضمن برميل العدسة بشكل أساسي مكونات مثل مسدس الإلكترون، وعدسة الإلكترون، وحامل العينة، وشاشة الفلورسنت، وآلية الكاميرا. عادة ما يتم تجميع هذه المكونات في اسطوانة من الأعلى إلى الأسفل؛ يتكون نظام التفريغ من مضخة تفريغ ميكانيكية، ومضخة نشر، وصمام تفريغ، وما إلى ذلك، ويتم ضخها عبر خط أنابيب الغاز المتصل بأنبوب العدسة؛ تتكون خزانة الطاقة من مولد الجهد العالي ومثبت تيار الإثارة ووحدات التحكم المختلفة في التعديل.
تعد العدسة الإلكترونية أهم عنصر في أسطوانة المجهر الإلكتروني. ويستخدم مجالًا كهربائيًا مكانيًا أو مجالًا مغناطيسيًا متماثلًا مع محور البرميل لثني مسار الإلكترون نحو المحور لتشكيل التركيز. وظيفتها تشبه وظيفة العدسة المحدبة الزجاجية في تركيز الشعاع، ولذلك تسمى بالإلكترونات. عدسة. تستخدم معظم المجاهر الإلكترونية الحديثة العدسات الكهرومغناطيسية. إن المجال المغناطيسي القوي الناتج عن تيار إثارة مستمر ثابت جدًا يمر عبر ملف مزود بأحذية قطبية يركز الإلكترونات.
