Скануючий передавальний електронний мікроскоп був розроблений в 1950-х роках. Замість світла в просвічувальному електронному мікроскопі використовується сфокусований пучок електронів, який він направляє через зразок для формування зображення. Перевагою просвічуючого електронного мікроскопа перед оптичним є його здатність виробляти набагато більше збільшення та демонструвати деталі, яких оптичні мікроскопи не можуть.
Як працює мікроскоп
Промінні електронні мікроскопи працюють подібно до оптичних мікроскопів, але замість світла або фотонів вони використовують пучок електронів. Електронна гармата є джерелом електронів і функціонує як джерело світла в оптичному мікроскопі. Негативно заряджені електрони притягуються до анода, кільцеподібного пристрою з позитивним електричним зарядом. Магнітна лінза фокусує потік електронів, коли вони рухаються через вакуум у мікроскопі. Ці сфокусовані електрони вражають зразок на сцені і відскакують від зразка, створюючи в процесі рентгенівські промені. Відбиті або розсіяні електрони, а також рентгенівські промені перетворюються в сигнал, який подає зображення на телевізійний екран, де вчений розглядає зразок.
Переваги трансмісійного електронного мікроскопа
Як оптичний мікроскоп, так і просвічуючий електронний мікроскоп використовують зразки з тонкими нарізками. Перевагою просвічуючого електронного мікроскопа є те, що він збільшує зразки набагато вищою мірою, ніж оптичний мікроскоп. Можливе збільшення в 10 000 разів і більше, що дозволяє вченим бачити надзвичайно малі структури. Для біологів добре видно внутрішню роботу клітин, таких як мітохондрії та органели.
Просвічуючий електронний мікроскоп пропонує чудову роздільну здатність кристалографічної структури зразків і навіть може показати розташування атомів у зразку.
Межі передавального електронного мікроскопа
Промінюючий електронний мікроскоп вимагає розміщення зразків у вакуумній камері. Через цю вимогу мікроскоп не можна використовувати для спостереження за живими зразками, такими як найпростіші. Деякі делікатні зразки також можуть бути пошкоджені електронним пучком, і їх потрібно попередньо забарвити або покрити хімічною речовиною для їх захисту. Однак ця обробка іноді знищує зразок.
Трохи історії
Звичайні мікроскопи використовують сфокусоване світло для збільшення зображення, але вони мають вбудоване фізичне обмеження приблизно в 1000 разів збільшення. Ця межа була досягнута в 1930-х роках, але вчені хотіли мати можливість збільшити збільшення потенціал їх мікроскопів, щоб вони могли досліджувати внутрішню будову клітин та інші мікроскопічні конструкцій.
У 1931 році Макс Нолл та Ернст Руська розробили перший просвічуючий електронний мікроскоп. Через складність необхідних електронних приладів, що беруть участь у мікроскопі, це було лише до середина 60-х років, коли були доступні перші комерційно доступні електронні мікроскопи вчені.
Ернст Руська був нагороджений Нобелівською премією з фізики в 1986 році за роботу над розробкою електронного мікроскопа та електронної мікроскопії.