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掃描透射電子顯微鏡是在 1950 年代開發(fā)的。 TEM 不是使用光,而是使用電子來聚焦光束,該光束通過樣品發(fā)送以形成圖像。透射電子顯微鏡通過光學(xué)顯微鏡的優(yōu)點是可以產(chǎn)生更大的放大倍數(shù),而光學(xué)鏡不能顯示詳細信息。
顯微鏡的工作原理
透射電子顯微鏡的工作原理類似于光學(xué)顯微鏡,它們使用電子束代替光或光子。電子槍就像光學(xué)顯微鏡中的光源,是電子的源頭,發(fā)揮作用。帶負電的電子被吸引到陽極,并且環(huán)形裝置帶有正電荷。當(dāng)電子流穿過顯微鏡內(nèi)的真空時,磁透鏡會聚焦它們。這些聚焦的電子撞擊載物臺上的樣品并反射樣品以在此過程中產(chǎn)生 X 射線。返回或散射的樣本、電子和 X 射線被轉(zhuǎn)換成信號并發(fā)送到電視屏幕上科學(xué)家意見的圖像。
透射電子顯微鏡的優(yōu)點
透射電子顯微鏡光學(xué)鏡和薄片樣品。問題是,它比光學(xué)顯微鏡更大程度地放大了樣品??梢苑糯?10,000 倍或更多,這使科學(xué)家能夠看到非常小的結(jié)構(gòu)。對于生物學(xué)家來說,線粒體和細胞器、細胞等內(nèi)部操作是清晰可見的。 TEM 樣品的晶體結(jié)構(gòu)提供了出色的分辨率,甚至可以顯示樣品內(nèi)的原子排列。
透射電子顯微鏡的局限性
透射電子顯微鏡需要真空室中的樣品。由于這一要求,顯微鏡可用于觀察活體標本,如原生動物。一些精致的樣品也可能被電子束損壞,必須先使用化學(xué)染色劑或涂層來保護它們。這種處理有時會破壞標本。
普通顯微鏡使用聚焦光來放大圖像,但它們具有大約 1000 倍放大倍率的內(nèi)置物理限制。這個極限是在 1930 年代達到的,但科學(xué)家們希望增加他們的放大潛力,讓他們能夠探索細胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其他微結(jié)構(gòu)。
1931 年,最大的 Noel 和 Ernstruska 開發(fā)了*透射電子顯微鏡。由于顯微鏡中必要電子儀器的復(fù)雜性,直到 1960 年代中期,第一臺商用透射電子顯微鏡才出現(xiàn)在科學(xué)家身上。