Hvers vegna er upplausn rafeindasmásjár hærri en ljóssmásjár

Aug 30, 2023

Skildu eftir skilaboð

Hvers vegna er upplausn rafeindasmásjár hærri en ljóssmásjár

 

Stækkun ljóssmásjár er minni en rafeindasmásjár. Sjónsmásjá getur aðeins fylgst með smásæjum byggingum eins og frumum og grænukornum, en rafeindasmásjá getur fylgst með undirsmásjárbyggingum, það er uppbyggingu frumulíffæra, vírusa, baktería osfrv.

Rafeindasmásjá varpar hröðum og samanteknum rafeindageisla á mjög þunnt sýni, þar sem rafeindir rekast á frumeindir í sýninu til að breyta um stefnu, sem leiðir til þrívíddar horndreifingar. Stærð dreifingarhornsins er tengd þéttleika og þykkt sýnisins, þannig að það getur myndað myndir með mismunandi litbrigðum. Myndirnar verða sýndar á myndgreiningartækjum (svo sem flúrljómandi skjám, filmum og ljósnæmum tengihlutum) eftir mögnun og fókus.


Vegna mjög stuttrar de Broglie bylgjulengdar rafeinda er upplausn rafeindasmásjár með rafeindasendingum mun hærri en ljóssmásjár, nær 0.1-0.2nm og stækkun upp á tugþúsundir til milljóna. af tímum. Þess vegna er hægt að nota rafeindasmásjá til að fylgjast með fíngerðri uppbyggingu sýna, og jafnvel til að fylgjast með uppbyggingu aðeins einnar röð atóma, sem er tugþúsundum sinnum minni en minnsta uppbyggingin sem sést með sjónsmásjá. TEM er mikilvæg greiningaraðferð á mörgum vísindasviðum sem tengjast eðlisfræði og líffræði, svo sem krabbameinsrannsóknum, veirufræði, efnisfræði, auk nanótækni, hálfleiðararannsóknum og svo framvegis.


Hæsta upplausn ljóssmásjár

200 nanómetrar. Upplausn ljóssmásjár (með sýnilegu ljósbylgjulengdum á bilinu 770 til 390 nanómetrar) er nátengd fókussviði ljósgeislans. Á áttunda áratugnum uppgötvaði þýski eðlisfræðingurinn Ernst Abbe.


Sýnilegt ljós, vegna bylgjueiginleika sinna, fer í sundur, sem gerir geislann ófær um að fókusa endalaust. Samkvæmt þessu Abbes lögmáli er lágmarksþvermál til að fókusa sýnilegt ljós þriðjungur af bylgjulengd ljósbylgjunnar.


Það eru 200 nanómetrar. Í meira en öld hafa "Abbe-mörkin" 200 nanómetrar verið álitin fræðileg upplausnarmörk ljóssmásjáa og hlutir sem eru smærri en þessi stærð verða að fylgjast með með rafeindasmásjá eða jarðgangaskannasmásjá.


Tölulegt ljósop, einnig þekkt sem ljósopshlutfall, skammstafað sem NA eða A, er aðalbreyta linsunnar og eimsvalans og er í réttu hlutfalli við upplausn smásjáarinnar. Tölulegt ljósop á þurra hlutnum er 0.05-0.95, og tölulegt ljósop á hlutlæginu sem er sökkt í olíu (cedar olía) er 1,25.

Vinnufjarlægð vísar til fjarlægðar frá fremri linsu hlutlinsunnar að hlífðargleri sýnisins þegar sýnishornið sem sést er sem skýrast. Vinnufjarlægð hlutlinsunnar er tengd brennivídd hennar. Því lengri sem brennivídd linsunnar er, því minni stækkunin og því lengri vinnufjarlægð hennar.


Hlutverk linsunnar er að stækka sýnishornið í fyrsta skipti og það er mikilvægasti þátturinn sem ákvarðar frammistöðu smásjánnar - upplausnarstigið. Upplausn er einnig þekkt sem upplausn eða upplausnarkraftur. Stærð upplausnar er gefin upp með tölugildi upplausnarfjarlægðar (lágmarksfjarlægð milli tveggja hlutpunkta sem hægt er að greina á milli).


Í 25 cm fjarlægð eru tveir hlutir með 0 fjarlægð.073 mm sjást greinilega með venjulegu mannsauga. Þetta gildi 0,073 mm er upplausnarfjarlægð hins venjulega mannsauga. Því minni upplausnarfjarlægð sem smásjá er, því meiri upplausn og betri afköst.

Stækkun ljóssmásjár er minni en rafeindasmásjár. Sjónsmásjá getur aðeins fylgst með smásæjum byggingum eins og frumum og grænukornum, en rafeindasmásjá getur fylgst með undirsmásjárbyggingum, það er uppbyggingu frumulíffæra, vírusa, baktería osfrv.

Rafeindasmásjá varpar hröðum og samanteknum rafeindageisla á mjög þunnt sýni, þar sem rafeindir rekast á frumeindir í sýninu til að breyta um stefnu, sem leiðir til þrívíddar horndreifingar. Stærð dreifingarhornsins er tengd þéttleika og þykkt sýnisins, þannig að það getur myndað myndir með mismunandi litbrigðum. Myndirnar verða sýndar á myndgreiningartækjum (svo sem flúrljómandi skjám, filmum og ljósnæmum tengihlutum) eftir mögnun og fókus.


Vegna mjög stuttrar de Broglie bylgjulengdar rafeinda er upplausn rafeindasmásjár með rafeindasendingum mun hærri en ljóssmásjár, nær 0.1-0.2nm og stækkun upp á tugþúsundir til milljóna. af tímum. Þess vegna er hægt að nota rafeindasmásjá til að fylgjast með fíngerðri uppbyggingu sýna, og jafnvel til að fylgjast með uppbyggingu aðeins einnar röð atóma, sem er tugþúsundum sinnum minni en minnsta uppbyggingin sem sést með sjónsmásjá. TEM er mikilvæg greiningaraðferð á mörgum vísindasviðum sem tengjast eðlisfræði og líffræði, svo sem krabbameinsrannsóknum, veirufræði, efnisfræði, auk nanótækni, hálfleiðararannsóknum og svo framvegis.


Hæsta upplausn ljóssmásjár

200 nanómetrar. Upplausn ljóssmásjár (með sýnilegu ljósbylgjulengdum á bilinu 770 til 390 nanómetrar) er nátengd fókussviði ljósgeislans. Á áttunda áratugnum uppgötvaði þýski eðlisfræðingurinn Ernst Abbe.


Sýnilegt ljós, vegna bylgjueiginleika sinna, fer í sundur, sem gerir geislann ófær um að fókusa endalaust. Samkvæmt þessu Abbes lögmáli er lágmarksþvermál til að fókusa sýnilegt ljós þriðjungur af bylgjulengd ljósbylgjunnar.


Það eru 200 nanómetrar. Í meira en öld hafa "Abbe-mörkin" 200 nanómetrar verið álitin fræðileg upplausnarmörk ljóssmásjáa og hlutir sem eru smærri en þessi stærð verða að fylgjast með með rafeindasmásjá eða jarðgangaskannasmásjá.


Tölulegt ljósop, einnig þekkt sem ljósopshlutfall, skammstafað sem NA eða A, er aðalbreyta linsunnar og eimsvalans og er í réttu hlutfalli við upplausn smásjáarinnar. Tölulegt ljósop á þurra hlutnum er 0.05-0.95, og tölulegt ljósop á hlutlæginu sem er sökkt í olíu (cedar olía) er 1,25.

Vinnufjarlægð vísar til fjarlægðar frá fremri linsu hlutlinsunnar að hlífðargleri sýnisins þegar sýnishornið sem sést er sem skýrast. Vinnufjarlægð hlutlinsunnar er tengd brennivídd hennar. Því lengri sem brennivídd linsunnar er, því minni stækkunin og því lengri vinnufjarlægð hennar.


Hlutverk linsunnar er að stækka sýnishornið í fyrsta skipti og það er mikilvægasti þátturinn sem ákvarðar frammistöðu smásjánnar - upplausnarstigið. Upplausn er einnig þekkt sem upplausn eða upplausnarkraftur. Stærð upplausnar er gefin upp með tölugildi upplausnarfjarlægðar (lágmarksfjarlægð milli tveggja hlutpunkta sem hægt er að greina á milli).


Í 25 cm fjarlægð eru tveir hlutir með 0 fjarlægð.073 mm sjást greinilega með venjulegu mannsauga. Þetta gildi 0,073 mm er upplausnarfjarlægð hins venjulega mannsauga. Því minni upplausnarfjarlægð sem smásjá er, því meiri upplausn og betri afköst.

 

2 Electronic microscope

Hringdu í okkur