Сканиращият електронен микроскоп е разработен през 50-те години. Вместо светлина, предавателният електронен микроскоп използва фокусиран лъч от електрони, които изпраща през проба, за да образува изображение. Предимството на трансмисионния електронен микроскоп пред оптичния микроскоп е способността му да произвежда много по-голямо увеличение и да показва детайли, които оптичните микроскопи не могат.
Как работи микроскопът
Предавателните електронни микроскопи работят подобно на оптичните микроскопи, но вместо светлина или фотони, те използват лъч електрони. Електронният пистолет е източникът на електроните и функционира като източник на светлина в оптичен микроскоп. Отрицателно заредените електрони се привличат към анод, пръстеновидно устройство с положителен електрически заряд. Магнитна леща фокусира потока от електрони, докато те преминават през вакуума в микроскопа. Тези фокусирани електрони удрят образеца на сцената и отскачат от образеца, създавайки рентгенови лъчи в процеса. Отскачащите или разпръснати електрони, както и рентгеновите лъчи, се преобразуват в сигнал, който подава изображение на телевизионен екран, където ученият гледа образеца.
Предимства на трансмисионния електронен микроскоп
Както оптичният микроскоп, така и трансмисионният електронен микроскоп използват тънко нарязани проби. Предимството на трансмисионния електронен микроскоп е, че той увеличава образците в много по-висока степен от оптичния микроскоп. Възможно е увеличение от 10 000 пъти или повече, което позволява на учените да видят изключително малки структури. За биолозите вътрешното функциониране на клетките, като митохондрии и органели, е ясно видимо.
Предавателният електронен микроскоп предлага отлична разделителна способност на кристалографската структура на образците и дори може да покаже разположението на атомите в пробата.
Граници на трансмисионния електронен микроскоп
Предавателният електронен микроскоп изисква пробите да бъдат поставени във вакуумна камера. Поради това изискване микроскопът не може да се използва за наблюдение на живи екземпляри, като протозои. Някои деликатни проби също могат да бъдат повредени от електронния лъч и първо трябва да бъдат оцветени или покрити с химикал, за да ги защитят. Това лечение обаче понякога унищожава пробата.
Малко история
Редовните микроскопи използват фокусирана светлина за увеличаване на изображението, но те имат вградено физическо ограничение от приблизително 1000 пъти увеличение. Тази граница беше достигната през 30-те години на миналия век, но учените искаха да могат да увеличат увеличението потенциала на техните микроскопи, за да могат да изследват вътрешната структура на клетките и други микроскопични структури.
През 1931 г. Макс Нол и Ернст Руска разработват първия електронен микроскоп за предаване. Поради сложността на необходимия електронен апарат, включен в микроскопа, едва средата на 60-те години на миналия век, за които бяха достъпни първите търговски електронни микроскопи за предаване учени.
Ернст Руска е отличен с Нобелова награда за физика през 1986 г. за работата си по разработването на електронния микроскоп и електронната микроскопия.