O que é microscopia eletrônica de transmissão?
A microscopia eletrônica de transmissão (TEM) é uma tecnologia de imagem na qual os feixes de elétrons passam por amostras com seções muito finas. À medida que os elétrons são transmitidos através da amostra e interagem com sua estrutura, uma imagem é resolvida ampliada e focada em um meio de imagem, como filme fotográfico ou tela fluorescente, ou capturado por uma câmera CCD especial. Como os elétrons usados na microscopia eletrônica de transmissão têm um comprimento de onda muito pequeno, os TEMs podem gerar imagens com resoluções muito mais altas do que os microscópios ópticos convencionais que dependem dos feixes de luz. Devido ao seu maior poder de resolução, os TEMs desempenham um papel importante nos campos da virologia, pesquisa de câncer, estudo de materiais e pesquisa e desenvolvimento de microeletrônica.
O primeiro protótipo de TEM foi construído em 1931 e, em 1933, uma unidade com um poder de resolução maior que a luz havia sido demonstrada usando as imagens de fibras de algodão como amostra. Nas décadas seguintes, os recursos de imagem da microscopia eletrônica de transmissão foram aprimorados, tornando a tecnologia útil no estudo de amostras biológicas. Após a introdução do primeiro microscópio eletrônico na Alemanha em 1939, os desenvolvimentos posteriores foram adiados pela Segunda Guerra Mundial, em que um laboratório chave foi bombardeado e dois pesquisadores morreram. Após a guerra, o primeiro microscópio eletrônico com ampliação de 100k foi introduzido. Seu projeto fundamental de vários estágios ainda pode ser encontrado na moderna microscopia eletrônica de transmissão.
À medida que a tecnologia TEM amadureceu, uma tecnologia relacionada, a microscopia eletrônica de varredura por transmissão (STEM), foi refinada na década de 1970. O desenvolvimento da pistola de emissão de campo e uma lente objetiva melhorada permitiram a imagem de átomos usando STEMs. Grande parte do desenvolvimento da tecnologia STEM resultou de avanços na microscopia eletrônica de transmissão.
Os TEMs geralmente incorporam três estágios de lente: a lente de condensação, a lente objetiva e a lente do projetor. O feixe de elétrons primário é formado pela lente de condensação, enquanto a lente objetiva focaliza o feixe que passa através da amostra. A lente projetada expande o feixe e o projeta no dispositivo de imagem, como uma tela eletrônica ou folha de filme. Outras lentes especializadas são usadas para corrigir distorções do feixe. A filtragem de energia também é usada para corrigir a aberração cromática, uma forma de distorção causada pela incapacidade de uma lente de focar todas as cores do espectro no mesmo ponto de convergência.
Enquanto vários sistemas de microscopia eletrônica de transmissão diferem em seus projetos específicos, eles têm vários componentes e estágios em comum. O primeiro deles é um sistema de vácuo que gera a corrente de elétrons e incorpora placas e lentes eletrostáticas com as quais o operador pode direcionar o feixe. O estágio de amostra inclui câmaras de ar que permitem inserir o objeto a ser estudado no fluxo. Os mecanismos neste estágio permitem posicionar a amostra para uma visão ideal. Uma pistola de elétrons é usada para "bombear" a corrente de elétrons através do TEM. Finalmente, uma lente eletrônica, agindo de maneira semelhante a uma lente óptica, reproduz o plano do objeto.