Elektron mikroskopu, optik MİKROSKOP'tan daha ayrıntılı bir inceleme sağlar. Virüs ve kanserli dokular gibi biyolojik örnekler kadar, metal örneklerinin incelenmesinde de çok yararlı olan bir aygıttır.
1873 de Alman fizikçi Ernst Abbe (1840-1905), birbirine çok yakın bulunan iki tanecik arasındaki uzaklığın ayırt edilmesi için, buradan geçen ışığın dalgaboyunun, tanecikler arasındaki uzaklığın iki katından çok . olmaması gerektiğini kanıtlamıştır. Bu kural, bir örneğin içerdiği bütün noktalar için geçer-lidir.İki taneciği birbirinden açıkça ayırt etme özelliğine, «ayırma gücü» denir. Bu, «büyütme» kavramıyla karıştırılmamalıdır. Net bir görüntü sağlanmadıkça, bir cismin kaç kez büyütüldüğü hiç önemli değildir. Görünen ışığın dalgaboyu yaklaşık 0,00005 cm'dir (5 000 angström). Bu yüzden, optik mikroskopta, ancak birbirinden 0,000025 cm uzaktaki ayrıntılar gözlenebilir.
Büyütme gücü daha yüksek bir mikroskop geliştirme çalışmalarında, önce, dalgaboyu ışığın dalga-boyundan çok daha kısa olan X ışınlarından yararlanılmak istendi. Ne var ki, X ışınlarını denetleyebilecek mercek sistemleri yapılamadı.
Bunun üstüne araştırıcılar, elektronu incelemeye başladılar ve hızlandırılmış elektronların, ışığın dalga biçimine benzeyen, ama ondan 100 000 kez daha kısa olan bir tür dalga hareketiyle yol aldığını buldular. Böylece, elektrostatik ya da elektromagne-tik alanların elektron ışınımı denetlemede kullanılabileceği ve bunların, tıpkı bir merceğin ışığı odaklaması gibi görev yapabileceği kanıtlandı. 1930'lardan sonra, elektron demeti oluşturma ve magnetik merceklerle denetleme, adım adım gelişti. Amaç, nesnenin bir gölge resminin elde edilmesiydi. İlk ticari elektron mikroskopu 1939'da yapıldı. Bunun ayırma gücü, 0,000 000 24cm'ydi(24 angström). Bu ilk mikroskoptan sonra, yapılan araştırmalarla, ayırma gücü daha da artırıldı. Günümüzde sıradan işlerde kullanılan elektron mikroskoplarının ayırma gücü 0,000 000 02 cm'dir (2 angström).
Elektron mikroskopunun yirmi yıldan daha kısa bir sürede bu düzeye eriştirilmesi, XX. yüzyıl teknolojisinin gelişme hızını gösteren iyi bir örnektir; çünkü optik mikroskopun yetkin duruma gelebilmesi ancak 300 yılda gerçekleşmiştir.

Gecirimli elektron mikroskopu:
Çok ince bir örnekten geçen elektron demeti kullanıldığı için, ilk elektron mikroskopuna, «gecirimli (transmisyonlu) elektron mikroskopu» adı verildi. Nesnenin yoğunluğundaki değişiklikler, gölge görüntüde parlaklığı değişen bölgeler olarak ortaya çıkar. Gecirimli elektron mikroskopu, elektronların serbestçe akışını sağlayacak bir vakum sütunundan oluşmuştur. Çok ince bir_ tungsten fitil (katot), elektron yayacağı sıcaklığa kadar ısıtılır. Katot ve anot arasına, 20 000 — 100,000 volt arasında gerilim uygulanarak, elektron demeti sütunda yukardan aşağı doğru hızlandırılır (bu sisteme, «elektron tabancası» da denir). Bakır kaplı ızgara üstüne yerleştirilmiş 3 mm çapındaki nesneye gelmeden önce, elektron ışınının büyüklük ve parlaklığı, denetleme mercekleriyle ayarlanır. Elektron demeti, objektifle odaklandıktan sonra, ara mercekler (düşürgeç mercekler) yardımıyla büyütülür. Aygıtların çoğu 50-800 000 kez büyütür. Ekran, elektron ışını çarptığında parlaması için, fosforışıl malzemeden (çinko-fosfür) yapılmıştır. Bunun hemen altına da, görüntüyü çekecek fotoğraf makinası yerleştirilmiştir. Elektron mikroskopunda çekilen mikrofotoğ-rafların, çok büyütülmesi gerekmez; çünkü bu resimler daha sonra, normal fotoğrafçılık işlemleriyle, istenildiği kadar büyütülebilir.
Gecirimli elektron mikroskopunun (optik mikroskop gibi) örnekte odaklanabileceği derinlik (alan derinliği) sınırlıdır.

Taramalı elektron mikroskopu: 1965'te, alan derinliği nesnelerin üç boyutta incelenmesine olanak veren, yeni bir tür elektron mikroskopu geliştirildi. Bu yeni mikroskopa, «taramalı elektron mikroskopu» adı verildi. Tıpkı geçirimli elektron mikroskopunda olduğu gibi, bunda da vakum sütunu, elektron tabancası ve elektron demetini örnek üstüne düşüren toplayıcı mercekler bulunur. Toplayıcı mercek sisteminde bir çift bobin vardır. Bobinler, çok ince bir elektron demetinin örnek yüzeyini taramasını sağlar. Buna bağlı olarak çalışan KATOT IŞINI TÜPÜ de, aynı sırayla ve eşgüdümle ekran üstünde tarama yapar. Nesne yüzeyine çarpan elektron demeti, yüzeyden ikincil elektronların yayımlanmasına neden olur. İ-kincil elektronlar, bir bulucuya çekilir;" bulucu, yükseltici yoluyla katot ışını tüpünün kafes devresine bir sinyal gönderir.
Nesneden ne kadar çok elektron koparsa, katot ışını tüpünde bu noktaya karşılık olan ışık beneği o kadar parlak olur. Büyütme oranı, katot tüpünün büyüklüğü ile taıanan alanın büyüklüğü arasındaki ilişkiye bağlıdır ve. 10 - 200 000 kez arasında değişir. Görüntünün parlaklık ve kontrastı, tıpkı televizyon görüntüsünde olduğu gibi, ayarlanabilir ve pozitif ya da negatif resim olarak verilebilir. Görüntünün resmi, sıradan bir fotoğraf makinası ya da polaroid makinayla çekilebilir.
Tarama yapan beneğin çapı ne kadar küçük tutulursa, o kadar yüksek ayırma gücü elde edilir. Ancak, benek çapı küçüldükçe, içerdiği enerji de azalmaktadır. İkincil elektron koparabilecek enerji ve en az benek çapı arasında denge kurulduğunda, ayırma gücü sınırı (günümüz aygıtlarında olduğu gibi) 70 -100 angström arasında kalır.

Mikroskop, elektron,stereoskopik,polarizasyon,faz kontrast,interferens,metalurji,saha

Taramalı geçirimli elektron mikroskopu, örneklerin hazırlanması

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Elektrik / Elektronik Araçlar

Kaynak:4
3.cilt / s.720-723