Tartalom
- Hogyan működik a mikroszkóp?
- A transzmissziós elektronmikroszkóp előnyei
- A transzmissziós elektronmikroszkóp határai
- Egy kis történelem
A pásztázó transzmissziós elektronmikroszkópot az 1950-es években fejlesztették ki. Fény helyett a transzmissziós elektronmikroszkóp fókuszált elektronnyalábot használ, amelyet egy mintán keresztül vezetett egy kép létrehozásához. A transzmissziós elektronmikroszkóp előnye az optikai mikroszkóphoz viszonyítva az, hogy sokkal nagyobb nagyítást képes előállítani, és olyan részleteket mutat, amelyeket az optikai mikroszkópok nem képesek.
Hogyan működik a mikroszkóp?
A transzmissziós elektronmikroszkópok hasonlóan működnek, mint az optikai mikroszkópok, de fény vagy foton helyett elektronnyalábot használnak. Az elektronfegyver az elektronok forrása, és úgy működik, mint egy optikai mikroszkóp fényforrása. A negatív töltésű elektronokat egy anód vonzza, egy gyűrű alakú eszköz, amelynek pozitív elektromos töltése van. A mágneses lencse fókuszálja az elektronok áramát, miközben a mikroszkópon belüli vákuumon áthaladnak. Ezek a fókuszált elektronok megütik a mintát a színpadon, és lepattannak a mintáról, röntgen sugarak létrehozásával a folyamatban. A visszafordult vagy szétszórt elektronokat, valamint a röntgenfelvételeket olyan jellé alakítják, amely a képet a televízió képernyőjére továbbítja, ahol a tudós a mintát nézi.
A transzmissziós elektronmikroszkóp előnyei
Mind az optikai, mind az átviteli elektronmikroszkóp vékonyra szeletelt mintákat használ. A transzmissziós elektronmikroszkóp előnye, hogy sokkal nagyobb mértékben nagyítja a mintákat, mint egy optikai mikroszkóp. Legalább 10 000-szeres nagyítás lehetséges, amely lehetővé teszi a tudósok számára, hogy rendkívül kicsi szerkezeteket látjanak. A biológusok számára a sejtek belső működése, mint például a mitokondriumok és az organellák, jól látható.
A transzmissziós elektronmikroszkóp kiválóan oldja meg a minták kristályos szerkezetét, és megmutathatja az atomok elrendezését a mintán belül.
A transzmissziós elektronmikroszkóp határai
A transzmissziós elektronmikroszkóphoz a mintákat egy vákuumkamrába kell helyezni. E követelmény miatt a mikroszkóp nem használható élő példányok, például protozoák megfigyelésére. Néhány finom mintát az elektronnyaláb is károsíthat, ezért előbb meg kell festeni vagy bevonni vegyi anyaggal a védelme érdekében. Ez a kezelés néha elpusztítja a példányt.
Egy kis történelem
A szokásos mikroszkópok fókuszált fényt használnak a kép nagyításához, de beépített fizikai korlátjuk körülbelül 1000x nagyítású. Ezt a korlátot az 1930-as években elérték, de a tudósok szeretnék növelni mikroszkópjuk nagyítási potenciálját, hogy felfedezzék a sejtek belső szerkezetét és más mikroszkopikus struktúrákat.
1931-ben Max Knoll és Ernst Ruska fejlesztették ki az első átviteli elektronmikroszkópot. A mikroszkópban részt vevő szükséges elektronikus készülékek bonyolultsága miatt csak az 1960-as évek közepén álltak rendelkezésre a kereskedelemben kapható első átviteli elektronmikroszkópok a tudósok számára.
Ernst Ruska az elektronmikroszkóp és az elektronmikroszkópia fejlesztéséért végzett munkájáért az 1986-os fizikai Nobel-díjat kapott.