Skaningowy transmisyjny mikroskop elektronowy został opracowany w latach 50. XX wieku. Zamiast światła transmisyjny mikroskop elektronowy wykorzystuje skupioną wiązkę elektronów, którą przesyła przez próbkę w celu utworzenia obrazu. Przewagą transmisyjnego mikroskopu elektronowego nad mikroskopem optycznym jest możliwość uzyskania znacznie większego powiększenia i pokazania szczegółów, których mikroskopy optyczne nie mogą.
Jak działa mikroskop
Transmisyjne mikroskopy elektronowe działają podobnie do mikroskopów optycznych, ale zamiast światła lub fotonów wykorzystują wiązkę elektronów. Działo elektronowe jest źródłem elektronów i działa jak źródło światła w mikroskopie optycznym. Ujemnie naładowane elektrony są przyciągane do anody, urządzenia w kształcie pierścienia z dodatnim ładunkiem elektrycznym. Soczewka magnetyczna skupia strumień elektronów przemieszczających się w próżni w mikroskopie. Te skupione elektrony uderzają w próbkę na stolik i odbijają się od próbki, tworząc w tym procesie promienie rentgenowskie. Odbite lub rozproszone elektrony, a także promieniowanie rentgenowskie, są przekształcane w sygnał, który przekazuje obraz na ekran telewizora, na którym naukowiec ogląda próbkę.
Zalety transmisyjnego mikroskopu elektronowego
Zarówno mikroskop optyczny, jak i transmisyjny mikroskop elektronowy wykorzystują cienko pocięte próbki. Zaletą transmisyjnego mikroskopu elektronowego jest to, że powiększa on próbki w znacznie wyższym stopniu niż mikroskop optyczny. Możliwe jest powiększenie 10 000 razy lub więcej, co pozwala naukowcom zobaczyć niezwykle małe struktury. Dla biologów wewnętrzne funkcjonowanie komórek, takie jak mitochondria i organelle, jest wyraźnie widoczne.
Transmisyjny mikroskop elektronowy oferuje doskonałą rozdzielczość struktury krystalograficznej próbek, a nawet może pokazać układ atomów w próbce.
Granice transmisyjnego mikroskopu elektronowego
Transmisyjny mikroskop elektronowy wymaga umieszczenia próbek w komorze próżniowej. Ze względu na ten wymóg mikroskop nie może być używany do obserwacji żywych osobników, takich jak pierwotniaki. Niektóre delikatne próbki mogą również zostać uszkodzone przez wiązkę elektronów i muszą być najpierw poplamione lub pokryte środkiem chemicznym w celu ich ochrony. Zabieg ten jednak czasami niszczy okaz.
Trochę historii
Zwykłe mikroskopy wykorzystują skupione światło do powiększania obrazu, ale mają wbudowane fizyczne ograniczenie powiększenia około 1000x. Ten limit został osiągnięty w latach 30. XX wieku, ale naukowcy chcieli mieć możliwość zwiększenia powiększenia potencjał swoich mikroskopów, aby mogli badać wewnętrzną strukturę komórek i inne mikroskopowe Struktury.
W 1931 roku Max Knoll i Ernst Ruska opracowali pierwszy transmisyjny mikroskop elektronowy. Ze względu na złożoność niezbędnej aparatury elektronicznej zastosowanej w mikroskopie, dopiero w połowie lat 60. pojawiły się pierwsze dostępne na rynku transmisyjne mikroskopy elektronowe naukowcy.
Ernst Ruska otrzymał w 1986 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za pracę nad rozwojem mikroskopu elektronowego i mikroskopii elektronowej.
