Kostir rafeindasmásjár vs ljóssmásjár
Rafeindasmásjá sjónsmásjá myndgreining meginreglu líkt og munur
Rafeindasmásjá er tæki sem kemur í stað ljósgeisla og sjónlinsu fyrir rafeindageisla og rafeindalinsu samkvæmt meginreglunni um rafeindasjónfræði, þannig að hægt er að mynda fíngerða uppbyggingu efnis í mjög mikilli stækkun.
Upplausnarkraftur rafeindasmásjár er gefinn upp með litlu fjarlægðinni milli tveggja samliggjandi punkta sem hún getur leyst. Á 1970 sekúndunum voru rafeindasmásjár með rafeindasmásjá með upplausn um 0,3 nanómetrar (augað manna hefur um það bil 0,1 millimetra upplausn). Nú er hámarksstækkun rafeindasmásjár meira en 3 milljón sinnum og hámarksstækkun ljóssmásjáa er um það bil 2000 sinnum, þannig að frumeindir tiltekinna þungmálma og snyrtilega raðað frumeindagrind í kristöllum er hægt að sjá beint í gegnum rafeindasmásjá.
Árið 1931 breyttu Knorr-Bremse og Ruska í Þýskalandi háspennusveiflusjá með kaldskautafhleðslu rafeindagjafa og þremur rafeindalinsum og náðu stækkaðri mynd meira en tíu sinnum, sem staðfesti möguleikann á að stækka mynd með rafeindasmásjá. . . Árið 1932, eftir endurbætur á Ruska, náði leysisstyrkur rafeindasmásjáarinnar 50 nanómetrum, sem var um það bil tífalt leysisstyrkur ljóssmásjáarinnar á þeim tíma, þannig að rafeindasmásjáin fór að vekja athygli fólks.
Á 1940árunum bætti Hill í Bandaríkjunum upp snúningsósamhverfu rafeindalinsunnar með astigmatist, sem sló í gegn í leysiskrafti rafeindasmásjáarinnar og náði smám saman nútímastigi. Í Kína var rafeindasmásjá með 3 nanómetra upplausn þróað með góðum árangri árið 1958 og stór rafeindasmásjá með 0,3 nanómetra upplausn var gerð árið 1979.
Þó að leysir rafeindasmásjár sé mun betri en ljóssmásjár er erfitt að fylgjast með lifandi lífverum vegna þess að rafeindasmásjár þurfa að vinna við lofttæmisaðstæður og geislun rafeindageisla mun einnig valda geislaskemmdum á lífsýnum. Önnur atriði, eins og að bæta birtustig rafeindabyssunnar og gæði rafeindalinsunnar, þarf einnig að rannsaka frekar.
Upplausnarkrafturinn er mikilvægur vísbending um rafeindasmásjána, sem tengist innfallskeiluhorninu og bylgjulengd rafeindageislans sem fer í gegnum sýnið. Bylgjulengd sýnilegs ljóss er um 300 til 700 nanómetrar, en bylgjulengd rafeindageislans er tengd hröðunarspennunni. Þegar hröðunarspennan er 50-100 kV er bylgjulengd rafeindageisla um 0.0053-0.0037 nm. Þar sem bylgjulengd rafeindageislans er miklu minni en bylgjulengd sýnilegs ljóss, jafnvel þó að keiluhorn rafeindageislans sé aðeins 1 prósent af ljóssmásjá, er leysisstyrkur rafeindasmásjár enn mun betri en það. af ljóssmásjá.
Rafeindasmásjáin samanstendur af þremur hlutum: linsurörinu, tómarúmskerfinu og aflgjafaskápnum. Linsuhólkurinn inniheldur aðallega rafeindabyssu, rafeindalinsu, sýnishorn, flúrljómandi skjá og myndavélarbúnað, sem venjulega er sett saman í strokka frá toppi til botns; tómarúmskerfið samanstendur af vélrænni tómarúmdælu, dreifingardælu og tómarúmsloki osfrv. Gasleiðslan er tengd við linsuhylkið; aflgjafaskápurinn samanstendur af háspennurafalli, örvunarstraumsjafnara og ýmsum stillingar- og stýrieiningum.
Rafeindalinsan er mikilvægur hluti af rafeindasmásjártunnu. Það notar staðbundið rafsvið eða segulsvið sem er samhverft ás tunnu til að beygja rafeindaferilinn að ásnum til að mynda fókus. Hlutverk þess er svipað og kúpt glerlinsa til að stilla geislann, svo það er kallað rafeindalinsa. . Flestar nútíma rafeindasmásjár nota rafsegullinsur, sem einbeita sér að rafeindunum með sterku segulsviði sem myndast af mjög stöðugum DC örvunarstraumi í gegnum spólu með skautskó.
Rafeindabyssan er íhlutur sem samanstendur af heitri bakskaut af wolframþráðum, rist og bakskaut. Það getur sent frá sér og myndað rafeindageisla með jöfnum hraða, þannig að stöðugleiki hröðunarspennunnar er ekki minni en 1/10,000.
Hægt er að skipta rafeindasmásjám í rafeindasmásjár með rafeindasendingum, skanna rafeindasmásjár, endurskinsrafeindasmásjár og rafeindasmásjár með rafeindasmíði eftir uppbyggingu þeirra og notkun. Sendingar rafeindasmásjár eru oft notaðar til að fylgjast með þeim fínu efnisbyggingum sem ekki er hægt að greina á milli með venjulegum smásjáum; Skanna rafeindasmásjár eru aðallega notaðar til að fylgjast með formgerð föstra yfirborða, og einnig er hægt að sameina þær með röntgengeislabreiðumælum eða rafeindaorkulitrófsmælum til að mynda rafeindir. Örkannanir til að greina efnissamsetningu; Emission rafeindasmásjá til rannsókna á rafeindaflötum sem gefa sjálfir út.
Rafeindasmásjáin er nefnd eftir því að rafeindageislinn kemst í gegnum sýnið og notar síðan rafeindalinsuna til að mynda og stækka. Sjónleið hans er svipuð og ljóssmásjá. Í þessari rafeindasmásjá myndast andstæða myndupplýsinga með því að rafeindageislan dreifist með atómum sýnisins. Þynnri eða þéttari hlutar sýnisins dreifast rafeindageislinn minna, þannig að fleiri rafeindir fara í gegnum hlutljósopið, taka þátt í myndatökunni og birtast bjartari á myndinni. Aftur á móti virðast þykkari eða þéttari hlutar sýnisins dekkri á myndinni. Ef sýnishornið er of þykkt eða of þétt mun birtuskil myndarinnar versna eða jafnvel skemmast eða eyðileggjast með því að gleypa orku rafeindageislans.
Efst á rafeindasmásjárrörinu er rafeindabyssan, rafeindirnar eru sendar frá heitu bakskautinu með wolframþráðum, fara í gegnum leysirinn og seinni tvær eimsvalarlinsurnar einbeita sér að rafeindageislanum. Eftir að hafa farið í gegnum sýnið er rafeindageislinn myndaður á millispegilinn með hlutlinsunni og síðan stækkaður skref fyrir skref í gegnum millispegilinn og vörpuspegilinn og síðan myndaður á flúrljómandi skjánum eða ljósmyndaþurrplötunni.
Millispegillinn stillir aðallega örvunarstrauminn og hægt er að breyta stækkuninni stöðugt úr tugum sinnum í hundruð þúsunda sinnum; með því að breyta brennivídd millispegilsins er hægt að fá rafeindasmásjármyndir og rafeindabeygjumyndir á örsmáum hlutum af sama sýninu. . Til þess að rannsaka þykkari málmsneiðasýni hefur franska rafeindasjónastofan Dulos þróað rafeindasmásjá með ofurháspennu með 3500 kV hröðunarspennu. Skanna rafeindasmásjá Uppbyggingarteikning
Rafeindageisli rafeindasmásjár fer ekki í gegnum sýnið heldur skannar aðeins yfirborð sýnisins til að örva aukarafeindir. Skínkristal sem er settur við hlið sýnisins tekur á móti þessum aukarafeindum og stillir styrk rafeindageisla myndrörsins eftir mögnun og breytir þar með birtustigi á skjá myndrörsins. Beygjuok myndrörsins heldur áfram að skanna samstillt við rafeindageislann á sýnisyfirborðinu, þannig að flúrljómandi skjár myndrörsins sýnir staðfræðilega mynd sýnisyfirborðsins, sem er svipað og vinnureglan iðnaðarsjónvarps.
Upplausn rafeindasmásjár ræðst aðallega af þvermáli rafeindageislans á yfirborði sýnisins. Stækkunin er hlutfall skönnunarmagnsins á myndrörinu og skönnunarmagnsins á sýninu, sem hægt er að breyta stöðugt úr tugum sinnum í hundruð þúsunda sinnum. Skanna rafeinda smásjá þarf ekki mjög þunn sýni; myndin hefur sterk þrívíddaráhrif; það getur greint samsetningu efnis með því að nota upplýsingar eins og aukarafeindir, frásognar rafeindir og röntgengeisla sem myndast við samspil rafeindageisla við efni.
Rafeindabyssan og eimsvala skannarafeindasmásjáarinnar eru nokkurn veginn þau sömu og rafeindasmásjáarinnar, en til þess að gera rafeindageislann þynnri er hlutlinsu og astigmatist bætt við undir eimsvalanum og tveimur settum af skannaraeindum. sem eru hornrétt hvert á annað eru settir inn í linsuna. spólu. Sýnahólfið undir hlutlinsunni hýsir sýnastigið sem hægt er að færa, snúa og halla.
