Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 223

Elektronový mikroskop

Vytváří obraz vzorku pomocí proudu elektronů, které mají kratsší vlnovou délku než viditelné světlo. Může proto studovat i objekty tak malé, že na ně optický mikroskop „nestačí“. Vlnová délka elektronů závisí na urcyhlovacím napětí mikroskopu.

Fotogalerie (2)
Ilustrační foto

U komerčně vyráběných mikroskopů se použí­vá urychlovacího napětí od 100 do 400 kV, vlnová délka elektronů je pak 3,7.10-3 nm pro 100 kV a 1,6.10-3 nm pro 400 kV, zatímco vlnová délka viditelného světla je 400-750 nm. Rozdíl je tedy až 5 řádů! Rozlišovací schopnost současných špičkových přístrojů je 0,12 až 0,17 nm. Při tomto rozlišení je možné pozorovat jednotlivé atomové sloupce, neboť průměr atomu je asi 10-1 nm.

Elektrony projdou studovaným vzorkem, nebo se ve vzorku rozptylují a na fluorescenčním stínítku tvoří obraz. Vše probíhá ve vakuu, které zajistí střední volnou dráhu elektronu alespoň v délce 3 m. Elektronový mikroskop vynalezl v roce 1931 Ernst Ruska a obdržel za něj Nobelovu cenu za fyziku pro rok 1986.

Elektronové mikroskopy se dělí na dva druhy: Transmisní elektronový mikroskop - zdrojem proudu elektronů je kovová katoda, která po rozžhavení vysílá elektrony urychlované elektrickým polem. Proud elektronů prochází elektronovou čočkou, kterou tvoří elektrické pole zvláštního kondenzátoru, nebo magnetické pole cívky. Elektronová čočka soustřeďuje elektrony na pozorovaný preparát, který musí být velmi tenký, přibližně 1ÎĽmm, aby nepohlcoval elektrony. Proud elektronů pak prochází další elektronovou čočkou - objektivem a vytvoří první elektronový obraz. ÄŚást tohoto obrazu se elektronovou čočkou - projektivem - znovu zvětší a výsledný obrazec se promítá buď na stínítko pokryté vrstvou luminoforu, nebo se zachytí na fotografické desce či filmu.

Rastrovací elektronový mikroskop pracuje tak, že tenký svazek elektronů postupně “ohmatává” vzorek. Odražený paprsek se převádí na viditelný obraz. Mechanická clona vybírá pouze část elektronů, které dopadnou na preparát. Projekční čočka způsobí, aby na preparát dopadl zaostřený svazek elektronů. Svazek musí po povrchu preparátu rastrovat synchronně s TV. Vzorek může být 2-3 cm tlustý a až 15 cm dlouhý a musí být kvalitně pokoven tenkou vrstvou kovu.

Rozlišujeme čtyři skupiny elektronů opouštějící povrch vzorku: zpětně odražené elektrony poskytují informaci o morfologii povrchu vzorku a o materiálovém složení. Jejich rozlišovací schopnost je 50-200 nm, sekundární elektrony poskytují informaci převážně topografickou. Rozlišovací schopnost je 5-15 nm, augerovy elektrony - změřením jejich energie lze provádět prvkovou (kvalitativní) analýzu, primární elektrony se detekují jako u transmisního elektronového mikroskopu, rozlišovací schopnost 0,5 nm.
Můžeme detekovat i RTG záření nebo i viditelné světlo, což nám umožní získat další informace o zkoumaném vzorku.

Marie Dufková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Stromy jsou největšími producenty metanu v mokřadních oblastech – i když jsou suché

Většina metanu produkovaného z amazonských mokřadů je vypouštěna do atmosféry prostřednictvím kořenových systémů stromů – přičemž k významným emisím dochází, ...

Současná energetická krize vede Čechy k větší podpoře jádra

Podpora jaderné energetiky v Česku vzrostla za půl roku o šest procent. Její rozvoj nyní podporují dvě třetiny obyvatel. Vyplývá to z nezávislého reprezentativního průzkumu ...

Energy Well - studna energie

Přinášíme rozhovor s Ing. Markem Ruščákem, PhD., který ve skupině ÚJV vede zajímavý a progresivní projekt malého jaderného reaktoru k výrobě elektrické energie.

Další detektor jaderné fakulty ČVUT právě vylétl na oběžnou dráhu!

Od čtvrtka 13. ledna 2022 je na oběžné dráze Země detektor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Je to už druhý detektor, který vyvinuli a vyrobili vědci z Katedry fyziky Fakulty ...

Jitka Kostková: Jaderka mě naučila učit se

Jaderňák nemusí pracovat jen u reaktoru. Absolventka Katedry matematiky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI), Jitka Kostková, pracuje od ledna 2021 jako softwarová inženýrka ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail