میكروسكوپ TEM چیست؟

اساس عملكرد میكروسكوپ انتقال الكترونی (Transmission Electron Microscope) كه به اختصار به آن TEM گویند مشابه میكروسكوپ های نوری است با این تفاوت كه به جای پرتوی نور در آن از پرتوی الكترون استفاده می شود. آنچه كه می توان با كمك میكروسكوپ نوری مشاهده كرده بسیار محدود است در حالی كه با استفاده از الكترون ها به جای نور، این محدودیت از بین می‌رود. وضوح تصویر در TEM هزار برابر بیشتر از یك میكروسكوپ نوری است.

با استفاده از TEM می توان جسمی به اندازه چند انگستروم (^10-10 متر) را مشاهده كرد. برای مثال می‌توانید اجزای موجود در یك سلول یا مواد مختلف در ابعادی نزدیك به اتم را مشاهده كنید. برای بزرگنمایی، TEM ابزار مناسبی است كه هم در تحقیقات پزشكی، بیولوژیكی و هم در تحقیقات مرتبط با مواد قابل استفاده است.

در واقع TEM نوعی پروژكتور نمایش اسلاید در مقیاس نانو است كه در آن پرتویی از الكترون ها از تصویر عبور داده می شود. الكترون هایی كه از جسم عبور می كنند به پرده فسفرسانس برخورد كرده سبب ایجاد تصویر از جسم بر روی پرده می شوند. قسمت های تاریك تر بیانگر این امر هستند كه الكترون های كمتری از این قسمت جسم عبور كرده اند( این بخش از نمونه چگالی بیشتری دارد) و نواحی روشن تر مكان هایی هستند كه الكترون از آنها عبور كرده است (بخش های كم چگال تر).

وضوح این میكروسكوپ 2/0 نانومتر است كه در حد اتم است (بیشتر اتم ها ابعادی تقریبا برابر 2/0 نانومتر دارند). با این نوع میكروسكوپ حتی می توان نحوه قرار گرفتن اتمها در یك ماده را بررسی كرد.

استفاده از این میكروسكوپ گران و وقت گیر است چرا كه نمونه باید در ابتدا به شیوه ای خاص آماده شود لذا تنها در مواردی خاص از میكروسكوپ انتقال الكترونی استفاده نمایند. از این میكروسكوپ جهت تحلیل و آنالیز ریخت شناسی، ساختار كریستالی( نحوه قرارگیری اتمها در شبكه كریستالی) و تركیب نمونه ها استفاده می شود.

عملكرد میكروسكوپ:

با كمك یك منبع نور در بالای میكروسكوپ ، الكترون ها گسیل و منتشر می شوند. الكترون ها از تیوب خلاء میكروسكوپ عبور می كنند. در میكروسكوپ های نوری از عدسی های شیشه ای برای متمركز كردن نور استفاده می شود در حالی كه در TEM از عدسی های الكترومغناطیسی استفاده می شود تا الكترون ها را جمع و متمركز ساخته به صورت یك پرتوی باریك گسیل نماید. این پرتوی الكترونی از نمونه عبور داده می شود. بسته به چگالی مواد، الكترون ها ممكن است از بخش هایی از جسم بگذرند و به صفحه فلورسانس برخورد نمایند و تصویر سایه مانندی از نمونه ایجاد كنند كه میزان تیرگی بخش های مختلف جسم به چگالی مواد در آن بخش ها وابسته است. هر چه جسم كم چگال تر باشد تصویر تیره تر خواهد بود. این تصویر می تواند مستقیما توسط اپراتور مطالعه شود و یا با كمك یك دوربین تصویر برداری شود.

منبع: http://www.nanoclub.ir

تهیه: بخش پژوهش های دانش آموزی

تنظیم: نسرین صادقی