Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 219

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

Jak schovat zlaté nobelovské medaile

Udělování Nobelových cen bylo v průběhu jejich téměř stodvacetileté historie doprovázeno řadou až bizarních událostí. Dvě zlaté medaile byly dokonce rozpuštěny v kyselinách. Tato zajímavá příhoda se váže k maďarskému chemikovi šlechtického původu Györgye ...

Praha počítá se vznikem vodních ploch a výsadbou stromů

Praha nepodceňuje přípravu na extrémní sucho, které v následujících měsících předpovídají meteorologové. Rada města počítá s rozsáhlými revitalizačními projekty. V ulicích tak bude zeleň zavlažována průsakovou vodou z kolektorů (psali jsme v článku https://www.

Termojaderná fúze na rozcestí

Kdy už je termojaderné zařízení ziskové? To nám prozradí Lawsonovo kritérium: součin hustoty plazmatu a doby jeho udržení (stability) musí být dost velký, zhruba 1020 s.m-3. Pro spojitou činnost udržujeme plazma v omezeném prostoru silným magnetickým ...

Existuje hypotetická částice X 17?

Fyzika nás učí, že existují 4 základní interakce, tedy přírodní síly, které vše ovládají a vysvětlují konstrukci světa dle současného stavu poznání - gravitace, elektromagnetická síla, slabá a silná interakce. Zdá se, že vědci jsou na stopě páté fundamentální přírodní síly.

Proč komáři koušou zrovna vás

Někteří lidé mohou sedět venku celé léto a komáři na ně takzvaně „nejdou“. Jiní se objeví za letního večera venku a okamžitě si musejí škrábat komáří kousance, přestože se koupali v repelentu. Co s tím? Důvodem je většinou neviditelná chemická clona ve vzduchu kolem nás.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail