Do czego służy mikroskop elektronowy?
13 stycznia 2023
Mikroskopia elektronowa zajmuje się charakterystyką powierzchni i obszarów przypowierzchniowych. Dzięki niej określa się skład chemiczny i analizuje się strukturę różnych materiałów. Cały proces odbywa się za sprawą wiązki elektronowej, która przechodzi przez soczewkę mikroskopu i umożliwia powiększenie obrazu. Do czego wykorzystuje się mikroskop elektronowy? Jaka jest różnica między mikroskopią elektronową a optyczną?
Mikroskop elektronowy a optyczny
Mikroskop elektronowy umożliwia powiększenie obrazu w większej rozdzielczości w porównaniu do mikroskopu optycznego. Większa rozdzielczość jest uzyskiwana za sprawą różnicy długości fal światła dziennego, które wykorzystuje się w mikroskopach optycznych, a długością fal przyspieszonych elektronów w mikroskopach elektronowych. Ponadto elektrony silniej oddziałują na badaną materię niż fotony w mikroskopie optycznym. Mikroskop elektronowy wykorzystuje próżnię, która w mikroskopie optycznym nie ma zastosowania.
Mikroskop elektronowy jest zbudowany z kolumny, układu soczewek i ekranu fluorescencyjnego. W kolumnie znajduje się źródło elektronów, które przemieszczają się następnie do ekranu. Układ soczewek składający się z soczewki obiektywowej, projekcyjnej i pośredniej sprawia, że elektrony w zróżnicowany sposób oddziałują na badaną próbkę i umożliwiają jej wielokrotne powiększenie na ekranie. Na koniec elektrony przechodzą przez przesłonę, a użytkownik mikroskopu może zobaczyć powiększony obraz badanego materiału.
W badaniu mikroskopem elektronowym możliwe jest sprawdzenie, jaki skład chemiczny ma próbka w przeciwieństwie do badania mikroskopem optycznym. Elektrony mogą zarówno przejść przez badany preparat, jak i ulec odbiciu lub całkowitemu pochłonięciu przez materiał. Dzięki temu określa się, jak zbudowana jest próbka i jakie ma właściwości chemiczne.
Gdzie wykorzystuje się mikroskop elektronowy?
Mikroskopy elektronowe znajdują zastosowanie praktycznie we wszystkich naukach ścisłych. Można używać ich do badań minerologiczno-petrograficznych, mikropaleontologicznych, geologicznych i archeologicznych. Dzięki nim możliwe jest dokładniejsze określenie pochodzenia próbki i jej wieku oraz określenie jej wartości badawczej. Mikroskop elektronowy służy również do badań w medycynie, farmaceutyce, kosmetyce i przemyśle chemicznym. Ponadto używa się go, by określić skład i właściwości różnych materiałów w branży metalurgicznej, przemyśle ceramicznym i elektronicznym. Możliwości sprzętu doceniono również w kryminalistyce, w której mikroskop elektronowy wykorzystuje się do badania śladów z miejsc popełnienia przestępstwa zgromadzonych przez policję i prokuraturę.
Zastosowanie mikroskopu elektronowego jest ograniczone w przypadku próbek biologicznych ze względu na próżnię. Nie wszystkie próbki tego typu mogą być badane w takich warunkach, gdyż mikroskop elektronowy może doprowadzić do ich zniszczenia. W przypadku próbek tego typu lepszym wyborem są mikroskopy optyczne, które nie mają negatywnego wpływu na materiał biologiczny.