Конструкция электронного микроскопа

Слово «электронный» в наши дни, в связи с развитием технологии, часто ошибочно ассоциируется со словом «цифровой». На самом же деле «цифровой» микроскоп может быть и оптическим и электронным, это означает лишь способ отображения информации, но не ее получения. Электронный же микроскоп принципиально отличается от «светового» тем, что для получения изображения в нем используются не световые, а электронные лучи, то есть лучи, состоящие из потока элементарных частиц – электронов. Пусть вас не пугает словосочетание «лучи, состоящие из частиц». Современная квантовая физика легко оперирует понятием «корпускулярно-волнового дуализма», то есть любой луч может быть одновременно представлен и как электромагнитная волна, и как поток частиц. Потому иногда говорят о частицах света - фотонах, иногда же об электронных лучах – электрон тоже можно представить, с точки зрения квантовой механики, и как частицу, и как электромагнитную волну.

Таким образом, электронный микроскоп в общих чертах повторяет конструкцию оптического микроскопа – меняется лишь принципиальное технологическое решение. Устройство его можно представить лишь схематически – нарисовать каждый его компонент таким, каким он выглядит на самом деле, просто не хватит ни места, ни терпения.

  • Электронная пушка. Источник потока электронных лучей, по конструкции практически совпадающий с такой же «пушкой» обыкновенного телевизора. Нагретый до высокой температуры катод производит эмиссию (испускание электронов), которые затем разгоняются с помощью анода, находящегося под высоким (сотни тысяч вольт) электрическим напряжением.

  • Конденсорная линза. Собственно, в электронном микроскопе линзы внешне мало похожи на оптические – это на самом-то деле системы, состоящие из электрических катушек, по которым пропущен ток. Ток этот создает электромагнитное поле, отклоняющее электронные потоки в нужном направлении. Конденсорная линза позволяет направить как можно более плотный поток электронов на исследуемый образец.

  • Конденсорная диафрагма. Подобно диафрагме оптического микроскопа, непрозрачная преграда с регулируемой величиной пропускающего отверстия

  • Исследуемый образец, сквозь который проходят электронные лучи.

  • Линза объектива. Еще одна конструкция электрических катушек, создающих электромагнитное поле такой конфигурации, чтобы его отклоняющее действие обеспечивало фокусировку электронных лучей, подобно тому, как линза стеклянная фокусирует лучи световые.

  • Диафрагма объектива. Диафрагма пропускает только сфокусированные лучи, отсекая рассеянные, что позволяет улучшить разборчивость изображения.

  • Флуоресцентный экран. Покрытый люминофором стеклянный экран, подобный экрану телевизора или электронно-лучевого монитора, но состоящий не из привычных крупных «пикселей», а из микроскопических частиц люминофора, которые светятся под воздействием электронных потоков. Чем менее вещество исследуемого образца задерживает электроны, тем более светлым оно выглядит на экране, и наоборот. Изображение на флуоресцентном экране необходимо рассматривать либо в обычный оптический микроскоп, либо с помощью цифровой телекамеры передавать его для обработки в компьютер.

При использовании данного текста или любой его части, ссылка на www.mikroskope.ru
(<a href=”www.mikroskope.ru” target=_blank>Видеть невидимое - все о микроскопах</a>) обязательна!