Elektron Mikroskobu Nedir?
Bir elektron mikroskobu, görüntüleme için fotonlardan ziyade elektronları kullanan - geleneksel bir ışık mikroskobu gibi - bir mikroskop türüdür. Elektronlar fotonlardan çok daha küçük bir dalga boyuna sahip olduklarından, daha büyük büyütme sağlarlar. Elektronlar atom çekirdeğini yörüngeye getiren ve elektrik yükü taşıyan minik “uydulardır” - bu parçacıklar o kadar küçüktür ki fizikte sık sık nokta olarak modellenir. Yine de hafif dalgalar çok daha büyüktür, örneğin yeşil renk için yaklaşık 500 nanometre dalga boyu.
En iyi optik mikroskoplar, yalnızca bir numunenin yaklaşık 2000X büyütmesini sağlar, bazı elektron mikroskopları ise bir numuneyi 50 milyon kez büyütebilir; aksine, 2 milyon kez daha tipiktir. Bu, yaklaşık 0.1 nanometrelik bir çözünürlük sınırına kadar uzanır ve bu da yüzeydeki bireysel atomların gözlenmesini sağlar. Elektron mikroskobu, ilk çalışma prototipinin Ernst Ruska ve Max Knoll tarafından yapıldığı 1931 yılında icat edildi. Ruska nihayet başarısı için Nobel Fizik Ödülü (1986) aldı.
Dört tür elektron mikroskobu vardır, bunlardan ilki en yaygın olanıdır: transmisyon elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), yansıma elektron mikroskobu (REM) ve taramalı elektron mikroskobu (STEM).
Transmisyon elektron mikroskobu, başlangıçta icat edildiği gibi elektron mikroskobudur. Elektronlara yarı saydam bir numune kullanarak, elektron ışını doğrudan numunenin içinden ateşlenir. Diğer taraftaki bir alıcı, her bir noktadaki elektronların yoğunluğunu ölçer ve bunları gri tonlamalı bir görüntüde derler. Bu, örneğin görüntüsüdür.
Taramalı elektron mikroskobu, TEM'den biraz daha az çözünürlüğe sahiptir, ancak hala en popüler elektron mikroskobu çeşididir. Adından da anlaşılacağı gibi, taramalı elektron mikroskobu örnek boyunca bir elektron ışınını tarar. Numunenin yapısı hakkında bilgi için orijinal ışını analiz etmek yerine, sensörler, numunenin yüzeyinden salınan ikincil elektronları birincil ışından uyarılarak alır. Bu, numunenin 3B görüntüsü için bir miktar özveride bulunur. Bu takastan daha fazlasıdır ve SEM'ler buna göre en popüler elektron mikroskoplarıdır.
Çoğu taramalı elektron mikroskobu satın almak ve sürdürmek için çok maliyetlidir. Sabit bir yüksek voltajlı elektrik kaynağı, vakum pompası ve soğutma bobinleri gerektirir. Numuneler, genellikle altın gibi ince bir iletken malzeme tabakası ile kaplanarak hazırlanmalıdır.