Читайте также:
|
http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/126/112.htm
Электронный микроскоп – прибор для наблюдения и фотографирования многократно увеличенного изображения объектов, в котором вместо световых лучей используются пучки электронов, ускоренных до больших энергий (30—100 кэВ и более) в условиях глубокого вакуума.
Существуют три основных вида ЭМ (www.krugosvet.ru/articles/13/1001359/1001359a1):
.а) в 1930-х годах был изобретен обычный просвечивающий электронный микроскоп (ОПЭМ),
.б) в 1950-х годах – растровый (сканирующий) электронный микроскоп (РЭМ),
.в) в 1980-х годах – растровый туннельный микроскоп (РТМ).
Эти три вида микроскопов дополняют друг друга в исследованиях структур и материалов разных типов.
Электронные микроскопы позволяют увеличить изображения объектов до 106 раз (до 1 млн.раз).
Физические основы корпускулярно-лучевых оптических приборов были заложены в 1834 году (почти за сто лет до появления электронного микроскопа) У.Р.Гамильтоном, установившим существование аналогии между прохождением световых лучей в оптически неоднородных средах и траекториями частиц в силовых полях.
Целесообразность создания электронного микроскопа стала очевидной после выдвижения в 1924 году гипотезы о волнах де Бройля.
Технические предпосылки к появлению электронного микроскопа были созданы немецким физиком X.Бушем, который исследовал фокусирующие свойства осесимметричных полей и разработал магнитную электронную линзу (1926 г.).
В 1928 году немецкие учёные М. Кнолль и Э. Руска приступили к созданию первого магнитного просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) и спустя три года получили изображение объекта, сформированное пучками электронов.
В последующие годы (М.фон Арденне, Германия, 1938 г.; В.К.Зворыкин, США, 1942 г.) были построены первые растровые электронные микроскопы (РЭМ), работающие по принципу сканирования (развёртывания), то есть последовательного от точки к точке перемещения тонкого электронного пучка (зонда) по объекту.
К середине 1960-х г.г. растровые электронные микроскопы достигли высокого технического совершенства, и с этого времени началось их широкое применение в научных исследованиях.
Просвечивающие электронные микроскопы обладают самой высокой разрешающей способностью, превосходя по этому параметру световые микроскопы в несколько тысяч раз.
Предел разрешения, характеризующий способность прибора отобразить раздельно мелкие максимально близко расположенные детали объекта, у ПЭМ составляет 2…3 Å. При благоприятных условиях можно сфотографировать отдельные тяжёлые атомы. При фотографировании периодических структур, таких как атомные плоскости решёток кристаллов, удаётся реализовать разрешение менее 1 Å.
Столь высокие разрешения достигаются благодаря чрезвычайно малой длине волны де Бройля электронов (см. Дифракция частиц).
Оптимальным диафрагмированием удаётся снизить сферическую аберрацию объектива (влияющую на разрешающую способность электронного микроскопа) при достаточно малой дифракционной ошибке.
Однако до сих пор не найдено эффективных методов коррекции аберраций в электронном микроскопе. Поэтому в ПЭМ магнитные электронные линзы, обладающие меньшими аберрациями, полностью вытеснили электростатические электронные линзы.
Выпускаются ПЭМ различного назначения. Их можно разделить на три группы:
–электронные микроскопы высокого разрешения;
–упрощённые ПЭМ;
–электронные микроскопы с повышенным ускоряющим напряжением.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 84 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Детальное устройство электронно-лучевой трубки | | | ПЭМ с высокой разрешающей способностью. |