مقدمة لخصائص ووظائف المجاهر الإلكترونية النافذة
المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) عبارة عن معدات تحليل مجهرية واسعة النطاق تستخدم حزم الإلكترون عالية الطاقة كمصادر إضاءة لإجراء التصوير المكبر. في عام 1933، طور العالمان الألمانيان روسكا ونول أول مجهر إلكتروني ناقل في العالم (انظر الشكل 1). في عام 1939، استخدمت شركة سيمنز هذا المجهر الإلكتروني كنموذج أولي وأنتجته بكميات كبيرة. الدفعة الأولى من المجاهر الإلكترونية التجارية، حوالي 40 وحدة، لديها دقة أعلى 20 مرة من المجاهر الضوئية. منذ ذلك الحين، أصبح لدى البشرية أسلحة أكثر قوة للبحث العلمي في العالم المجهري. اليوم، المجهر الإلكتروني النافذ موجود منذ أكثر من 70 عامًا. إن المجهر الإلكتروني، وهو موضوع متعدد التخصصات يتكون من تطبيق المجهر الإلكتروني، قد تم إتقانه بشكل متزايد. كما زادت قوة التحليل بالمجهر الإلكتروني بأكثر من 100 مرة مقارنة بالوقت الأصلي، لتصل إلى مستوى تحت أنجستروم. ويلعب دورًا متزايد الأهمية في أبحاث العلوم الطبيعية.
مميزات المجهر الإلكتروني النافذ
1) نظرًا للقيود المفروضة على تكنولوجيا إعداد العينات، بالنسبة لمعظم العينات البيولوجية، لا يمكن تحقيق سوى دقة 2 نانومتر بشكل عام.
2) لا تعتمد قوة تحليل صور المجهر الإلكتروني على دقة المجهر الإلكتروني نفسه فحسب، بل تعتمد أيضًا على تباين بنية العينة.
3) مصدر الضوء المستخدم في المجهر الإلكتروني هو موجات إلكترونية، والطول الموجي ليس له تفاعل لوني في نطاق الضوء غير المرئي. الصورة المتكونة هي صورة بالأبيض والأسود، ويجب أن تحتوي الصورة على تباين معين.
4) تتكون الأنسجة البيولوجية ومكونات الخلية بشكل رئيسي من عناصر خفيفة مثل C\H\O\N. أعدادها الذرية منخفضة، وقدرتها على تشتت الإلكترونات ضعيفة، والفروق بينها قليلة جداً. يكون تباين الصورة تحت المجهر الإلكتروني صغيرًا نسبيًا بشكل عام. قليل.
5) نظرًا لضعف قدرة شعاع الإلكترون على الاختراق، يجب تقسيم العينة إلى أقسام رفيعة جدًا.
6) سطح المراقبة صغير، ويمكن أن تكون الشبكة المباشرة 3 مم، ونطاق التقسيم الرفيع للغاية هو 0.3-0.8 مم.
7) يمكن أن يؤدي التشعيع القوي لحزم الإلكترون إلى إتلاف العينة بسهولة، مما يسبب التشوه، والتسامي، وما إلى ذلك، أو حتى الانهيار والتمزق، مما قد يتسبب في حدوث آثار في البنية المرصودة.
8) يجب أن يبقى أنبوب المجهر الإلكتروني في فراغ أثناء المراقبة. ومن أجل ضمان عدم تلف العينة تحت التفريغ، يجب أن تكون العينة خالية من الرطوبة. ولذلك، لا يمكن ملاحظة العينات البيولوجية الحية.
9) تحضير العينات البيولوجية أمر معقد. أثناء عملية إعداد العينة متعددة الخطوات، تكون العينة عرضة للتغيرات الهيكلية مثل الانكماش والتوسع والتجزئة وفقدان المحتوى.
