Svjetlosni mikroskopi imali su nekoliko nedostataka, što je dovelo do izuma elektronskog mikroskopa. Difrakcija fotona bila je osnova svjetlosnih mikroskopa.
Koncept elektronskog mikroskopa nastao je kada je otkriveno da je moguće postići i difrakciju pomoću elektrona.
Valna duljina elektrona znatno je manja od valne duljine fotona jer elektroni imaju znatno veću masu od protona.
Kao rezultat toga, elektroni difraktiraju manje od fotona. An elektronski mikroskop koristi ovo načelo za proizvodnju oštrijih slika koje se mogu povećati puno više od svjetlosnog mikroskopa.
Najčešće se koriste dvije vrste elektronskih mikroskopa: pretražni elektronski mikroskopi (SEM) i transmisijski elektronski mikroskopi (TEM).
Ključni za poneti
- Skenirajući elektronski mikroskopi stvaraju slike skeniranjem fokusirane elektronske zrake na površini uzorka, dajući detaljnu topografiju površine.
- Elektronski mikroskopi prenose elektrone kroz tanki uzorak, generirajući slike unutarnjih struktura visoke rezolucije.
- Skenirajući elektronski mikroskopi nude veću dubinsku oštrinu od prijenosnih elektronskih mikroskopa, što omogućuje trodimenzionalno oslikavanje.
Skenirajući elektronski mikroskop nasuprot transmisijskom elektronskom mikroskopu
Razlika između skenirajućeg elektronskog mikroskopa i transmisijskog elektronskog mikroskopa je u tome što skenirajući elektronski mikroskop proizvodi površinske slike reflektirajući elektrone s površine uzorka. Nasuprot tome, prijenosni elektronski mikroskopi proizvode unutarnju fotografiju modela emitiranjem elektrona koji prolaze kroz njega.
SEM izbacuje profinjeno i fokusirano zraka elektrona prema uzorku. Ti se elektroni hvataju nakon refleksije od površine uzorka.
Uvećana slika nastaje kada elektroni stupe u interakciju s površinom uzorka. Uvećana verzija površine uzorka može se proizvesti do 2,000,000 puta.
TEM je elektronski mikroskop koji emitira široki snop elektrona. Elektroni se hvataju nakon prolaska kroz ovu zraku, prodirući kroz cijeli uzorak.
Tako se dobivaju slike uzorka koje pokazuju njegovu detaljnu unutarnju strukturu. Ova se slika može povećati do 50,000,000 puta.
Tabela za usporedbu
| Parametri usporedbe | Skenirajući elektronski mikroskop | Transmisijski elektronski mikroskop |
|---|---|---|
| Definicija | Elektroni izbačeni TEM-om prolaze kroz cijeli uzorak; odnosno prodiru u nju. | Pročišćene i fokusirane zrake elektrona emitiraju SEM. |
| Slika proizvedena | SEM proizvodi topografske ili površinske slike uzoraka. | TEM-ovi daju detaljne unutarnje slike uzorka. |
| TEM-ovi mogu proizvoditi 3D slike. | SEM proizvodi topografske ili površinske slike uzoraka. | Elektroni se emitiraju iz TEM-a u širokom snopu. |
| Rezolucija | Proizvedene slike imaju nisku rezoluciju. | Proizvedene slike imaju visoku rezoluciju. |
| Dimenzije slike | Samo 2D slike mogu se proizvesti pomoću SEM-a. | 3D slike mogu se proizvesti pomoću TEM-a. |
| Ubrzati | SEM-ovi su brži u obradi slika. | TEM obrađuje slike sporije. |
| Povećanje | SEM ima moć povećanja do 2,000,000. | Snaga povećanja TEM-a može doseći 50,000,000 XNUMX XNUMX puta. |
| Priprema uzorka | Za povećanje, SEM ne zahtijeva puno pripreme uzorka. | Potrebno je pripremiti uzorak za povećanje u TEM-u. |
| Koštati | Troškovi rada SEM-a su niski. | TEM-ovi imaju visoke operativne troškove. |
| Potrebne vještine | SEM-ovi su jednostavni za korištenje i ne zahtijevaju posebne vještine za rad. | TEM-ovi su komplicirani uređaji koji zahtijevaju određenu razinu obuke za rad. |
Što je skenirajući elektronski mikroskop?
Skenirajući elektronski mikroskop (SEM) koristi elektrone za osvjetljavanje uzorka i proizvodnju uvećane slike. Koristi elektronski top za izbacivanje elektrona iz modela.
Iz pištolja se emitira snop elektrona. SEM emitira elektrone u pročišćenom i fokusiranom snopu.
U usporedbi sa svjetlosnim mikroskopom, koji također može znatno povećati, SEM može stvoriti sliku više rezolucije.
Elektroni izbačeni SEM-om reflektiraju se od površine, tako da ne prodiru u uzorak. Pomoću SEM-a uzorci se mogu topografski ili površinski snimiti.
SEM emitiraju pročišćene i fokusirane zrake elektrona. Slike koje proizvode su niske rezolucije.
SEM može proizvesti samo dvodimenzionalne slike. Ovi uređaji brže obrađuju slike.
Korištenje električnih romobila ističe povećanje moći SEM-a mogu doseći i do 2,000,000. SEM ne zahtijeva mnogo pripreme uzorka prije povećanja.
Oni su relativno jeftini za rad. Marketing putem tražilica jednostavan je za korištenje i ne zahtijeva posebne vještine za rad.
Što je prijenosni elektronski mikroskop?
Druga vrsta elektronskog mikroskopa je prijenosni elektronski mikroskop.
Njegova moć razlučivosti puno je veća od fotonskog projektora jer stvara slike projiciranjem elektrona, a ne fotona.
TEM emitiraju elektronske zrake u obliku širokih snopova elektrona. Elektroni izbačeni TEM-om prolaze kroz cijeli uzorak, tako da prodiru kroz njega.
Ove slike daju detaljan prikaz unutarnje strukture uzorka.
Dobivene slike imaju visok stupanj rezolucije. Moguće je izraditi 3D slike s TEM-ovima.
Snaga povećanja TEM-a doseže 50,000,000 XNUMX XNUMX puta. TEM-ovi sporije obrađuju slike.
U TEM uzorku se mora pripremiti za povećanje. Operativni troškovi TEM-a su visoki.
Za upravljanje TEM-ovima potrebna je određena obuka jer su to komplicirani uređaji.
Glavne razlike između skenirajućeg elektronskog mikroskopa i transmisijskog elektronskog mikroskopa
- SEM emitiraju pročišćene i fokusirane zrake elektrona reflektirane od površine uzorka. Nasuprot tome, TEM emitiraju elektrone u širokom snopu koji prolazi kroz cijeli uzorak, prodirući tako u njega.
- SEM daje topografske ili površinske slike niske rezolucije uzoraka, dok TEM proizvodi visoke rezolucije, detaljne slike unutrašnjosti uzorka.
- SEM obrađuje slike brže i ima moć povećanja do 2,000,000, dok TEM obrađuje slike sporije i ima moć povećanja do 50,000,000.
- SEM-ovi imaju niske operativne troškove, dok TEM-ovi imaju visoke operativne troškove.
- SEM je jednostavan za korištenje i ne zahtijeva posebne vještine za rad, dok je TEM složen uređaj koji zahtijeva određenu obuku za rad.
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0508-3443/6/11/304/meta
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4757-2519-3_1
Zadnje ažuriranje: 04. srpnja 2023
Uložio sam mnogo truda u pisanje ovog posta na blogu kako bih vam pružio vrijednost. Bit će mi od velike pomoći ako razmislite o tome da to podijelite na društvenim medijima ili sa svojim prijateljima/obitelji. DIJELJENJE JE ♥️
Piyush Yadav proveo je posljednjih 25 godina radeći kao fizičar u lokalnoj zajednici. On je fizičar koji strastveno želi učiniti znanost dostupnijom našim čitateljima. Posjeduje diplomu prirodnih znanosti i poslijediplomski studij znanosti o okolišu. Više o njemu možete pročitati na njegovom bio stranica.
Ovaj članak malo je teško pratiti, a neki dijelovi se čine prekompliciranima. Jednostavniji pristup bio bi pristupačniji.
Navedeno objašnjenje je vrlo informativno i tehnički točno. To puno pridonosi razumijevanju teme.
Smatram da je objašnjenje članka prilično pedantno. Moglo se malo pojednostaviti za širu publiku.
Sjajan, opsežan članak koji daje detaljan pregled teme. Rekao bih da je dovoljno detaljno da vjerojatno pruži prilično dobro razumijevanje SEM-a i TEM-a.
Ovaj članak pruža fascinantan uvid u svijet elektronske mikroskopije. Temeljitost i dubina objašnjenja su zaista za svaku pohvalu.
Članak nudi vrlo detaljno objašnjenje razlika između SEM-a i TEM-a. To je odlična referenca za znanstvenike.
Apsolutno se slažem s tobom. Pisac je napravio sjajan posao objasnivši ovu složenu temu na vrlo jasan način.