Atómsmásjá Líkt og ólíkt ljóssmásjármyndareglunni
Byggt á hugmyndinni um rafeindasjónfræði er rafeindasmásjá tæki sem sér fyrir flóknum smáatriðum efna í mjög mikilli stækkun með því að nota rafeindageisla og rafeindalinsur í stað ljósgeisla og sjónlinsur.
Stysta fjarlægðin sem rafeindasmásjá getur brúað á milli tveggja nálægra bletta er notuð til að lýsa upplausnarkrafti hennar. Upplausn rafeindasmásjáa með rafeindasendingu á 1970s var u.þ.b. 0,3 nanómetrar (upplausnarkraftur mannsauga er um 0,1 mm). Nú þegar hámarksstækkun rafeindasmásjáarinnar fer yfir 3 milljón sinnum, samanborið við hámarksstækkun ljóssmásjáarinnar sem er aðeins um 2000 sinnum, er hægt að fylgjast beint með atómum sumra þungmálma og skipulegra atómgrindanna í kristöllum með því að nota rafeindasmásjána.
Þegar þýsku vísindamennirnir Knorr-Bremse og Ruska breyttu háspennu sveiflusjá með köldum bakskautsúthleðslu rafeindagjafa og þremur rafeindalinsum árið 1931 gátu þeir náð mynd sem var stækkuð um meira en tífalt, sem staðfesti hagkvæmni stækkaðrar myndgreiningar. með því að nota rafeindasmásjá. Eftir framfarir Ruska náði rafeindasmásjáin 50 nanómetrum árið 1932, næstum 10 sinnum meiri en ljóssmásjáin á þeim tíma. Í kjölfarið fór fólk að gefa rafeindasmásjánni meiri gaum.
Til að leiðrétta snúningsósamhverfu rafeindalinsunnar notaði Hill í Bandaríkjunum astigmatizer á 1940 s. Þessi nýjung hjálpaði upplausnarafli rafeindasmásjáarinnar að aukast og ná að lokum því stigi sem nú er. Sendingarrafeindasmásjá með 3 nanómetrum upplausn var búin til í Kína árið 1958 og stór rafeindasmásjá með 0,3 nanómetra upplausn var framleidd þar árið 1979.
Þó að rafeindasmásjáin sé mun meiri en ljóssmásjárinnar, er erfitt að fylgjast með lífverum því rafeindasmásjáin verður að starfa í lofttæmi og geislun rafeindageislans mun valda geislaskemmdum á lífsýnunum. Einnig þarf að rannsaka frekar hvernig hægt er að bæta birtustig rafeindabyssunnar og kaliber rafeindalinsunnar meðal annars.
Nauðsynlegur mælikvarði á rafeindasmásjárskoðun er leysikraftur, sem fer eftir innfallskeiluhorni og bylgjulengd rafeindageisla þegar hann fer í gegnum efnið. Þó að bylgjulengd rafeindageisla sé í samhengi við hröðunarspennuna er bylgjulengd sýnilegs ljóss á bilinu 300 til 700 nanómetrar. Rafeindageislabylgjulengdin er um það bil 0,0053–0,0037 nanómetrar þegar hröðunarspennan er 50–100 kV. Jafnvel þó að keiluhorn rafeindageislans sé aðeins 1 prósent af ljóssmásjánni, þá er leysisstyrkur rafeindasmásjáarinnar samt umtalsvert meiri en ljóssmásjáarinnar vegna þess að bylgjulengd rafeindageislans er mun styttri en bylgjulengdin. af sýnilegu ljósi.
