مبدأ العمل وتطبيق المجهر الإلكتروني النافذ
يستطيع المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM اختصارًا) رؤية بنى مجهرية أصغر من {{0}}. 2 ميكرومتر والتي لا يمكن رؤيتها بوضوح تحت المجاهر الضوئية. تسمى هذه الهياكل الهياكل الفرعية أو البنى التحتية الدقيقة. لرؤية هذه الهياكل بوضوح ، من الضروري اختيار مصدر ضوء بطول موجي أقصر لتحسين دقة المجهر. في عام 1932 ، اخترع روسكا المجهر الإلكتروني النافذ مع شعاع الإلكترون كمصدر للضوء. الطول الموجي لحزمة الإلكترون أقصر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية ، ويتناسب الطول الموجي لحزمة الإلكترون عكسيًا مع الجذر التربيعي لجهد حزمة الإلكترون المنبعثة ، أي كلما زاد الجهد أقصر الطول الموجي. في الوقت الحاضر ، يمكن أن تصل دقة TEM إلى 0.2 نانومتر.
مبدأ عمل المجهر الإلكتروني للإرسال هو أن شعاع الإلكترون المنبعث من مسدس الإلكترون يمر عبر العدسة المكثفة على طول المحور البصري لجسم المرآة في قناة الفراغ ، ويقاربها في مجموعة من النقاط الضوئية الحادة والمشرقة والموحدة من خلال عدسة المكثف ، تشعيع العينة في حجرة العينة. فوق؛ بعد المرور عبر العينة ، يحمل شعاع الإلكترون معلومات هيكلية داخل العينة ، وتكون كمية الإلكترونات التي تمر عبر الجزء الكثيف من العينة صغيرة ، وكمية الإلكترونات التي تمر عبر الجزء المتناثر ؛ بعد تعديل التقارب والتضخيم الأولي للعدسة الشيئية ، تقوم شعاع الإلكترون بالعدسة الوسيطة التي تدخل المرحلة السفلية ومرايا الإسقاط الأولى والثانية بإجراء تصوير تكبير شامل ، وأخيراً يتم عرض الصورة الإلكترونية المكبرة على شاشة الفلورسنت في غرفة المراقبة ؛ تقوم شاشة الفلورسنت بتحويل الصورة الإلكترونية إلى صورة ضوئية مرئية ليراها المستخدمون. سيعرض هذا القسم الهياكل والمبادئ الرئيسية لكل نظام على التوالي.
مبادئ النقل بالمجهر الإلكتروني
1. صورة الامتصاص: عندما تصطدم الإلكترونات بعينة ذات كتلة وكثافة عاليتين ، يكون تشكيل الطور الرئيسي مبعثرًا. عندما تكون سماكة كتلة العينة كبيرة ، تكون زاوية تشتت الإلكترونات كبيرة ، ويمر عدد أقل من الإلكترونات ، وبالتالي يكون سطوع الصورة أغمق. اعتمدت المجاهر الإلكترونية الناقلة المبكرة على هذا المبدأ.
2. صورة الحيود: بعد حيود شعاع الإلكترون بواسطة العينة ، يتوافق توزيع اتساع الموجة المنعرجة في مواضع مختلفة للعينة مع قدرات الانعراج المختلفة لكل جزء من البلورة في العينة. عند حدوث عيب بلوري ، تختلف قدرة الانعراج للجزء المعيب عن تلك الموجودة في المنطقة الكاملة ، بحيث لا يكون توزيع اتساع الموجات المنعرجة منتظمًا ، مما يعكس توزيع العيوب البلورية.
3. صورة المرحلة: عندما تكون العينة أرق من 100 درجة ، يمكن للإلكترونات أن تمر عبر العينة ، ويمكن تجاهل تغير اتساع الموجة ، ويأتي التصوير من تغير الطور.
