Трансмиссиялық және сканерлеуші электрондық микроскоптар. Жоспар Трансмиссиялы электронды микроскоп
 Скачать 0.64 Mb.
|
|
Трансмиссиялық және сканерлеуші электрондық микроскоптар Жоспар: Трансмиссиялық электрондық микроскоп Сканерлеуші электрондық микроскоп Трансмиссиялық электрондық микроскоп(ТЭМ) Электронды сканерлеудің алғашқы микроскопын 1934 жылы барон Манфред фон Арденн ойлап тапты, ол Берлинде Сименсте жұмыс істеген кезде. Алайда, сол кезде нәтижелер трансмиссиялық электронды микроскоппен салыстырғанда мардымсыз болды, ал Манфред фон Арденн онымен 2 жыл ғана жұмыс істеді. Микроскоп 1944 жылы әуеден жасалған бомбалау кезінде жойылды және фон Арденн Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін жұмысына қайта оралмады. Электрондық микроскоптың көмегімен «қарауға» болады өнім материалы құрылымының ішкі әлемі, өте ұсақ бөлшектерді бақылаңызқосындылар, кристалды құрылымның жетілмегендігі - астық, дислокация,оны жарық микроскоппенен көру мүмкін емес. ТЭМ жарықтан айырмашылығы, берілген электронды сәулелер схемасы бойынша жұмыс істейді кескін қалыптасатын металлографиялық микроскопшағылысқан жарық сәулелері. Электрондық микроскоптағы жарық көзіқолданылған шыны оптика орнына, электрон көзімен ауыстырылдыэлектромагниттік линзалар (электронды сәулелердің сынуы үшін).TЭM жылдамдық сәулесін алуға арналған электронды мылтықтан тұрадыэлектрондар және электромагниттік линзалар жүйесі. Электрондық мылтық және жүйе электромагниттік линзалар микроскоп бағанына орналастырылған, ол процестемикроскоп 10-2-10-3 Па вакуумда ұсталады. Материал ретінде екі сатылы реплика жасаған кезде бірінші кезеңді қолдануға болады, мысалы, фото эмульсиядан жуу фотографиялық немесе рентген пленка. Ол ацетонда және үлгінің сыналатын бетіне біраз қысыммен қолданылады. Кептіруден кейін мұндай ізді механикалық жолмен мұқият алып тастайды вакуумда алынған әсерге беттер мен белгілі бір зат шашырайды, мысалы, көміртегі. Содан кейін субстрат (фотопленка) ацетонда, ал оның көшірмесінде ериді жуылған және сыналған. Тікелей әдіс металдың құрылымы туралы ең жақсы ақпаратты береді зерттеу объектісі болған кезде электронды микроскопиялық зерттеу жұқа металл фольга қызмет етеді. Фольга көбінесе келесідей дайындалады. Үлгіден диаметрі 3 мм және қалыңдығы 0,2-0,3 мм дөңгелек дайындаманы зерттеу, содан кейін 0,1-0,15 мм-ге дейін ұнтақтау арқылы жұқарады. Соңғы жұқару пластиналар химиялық немесе электролиттік әдіспен жүзеге асырылады (ең жиі кездеседі) жағдайда) қолайлы реактивте жылтырату арқылы (химиялық құрамы бойынша, температура). Дайындалған табақ электролитке қалай батырылады анод. Катодтар - екеуінде де орналасқан екі металл пластина үлгінің жақтары (фольга). Оңтайлы жағдайда жылтыратуток пен кернеудің арақатынасы, орталық бөлікте пайда болғанға дейін жалғасадыбір немесе бірнеше ұсақ тесіктердің жылтыр табақшасы (диаметрі)0,2-0,8 мм). Мұндай тесіктердің шеттерінде фольга бөлімдері ең көп болады жұқа және оны электронды микроскопта қарау үшін қолдануға болады. Электрондық микроскопта репликалар мен фольгаларды зерттеу кезінде ұлғайту, микроқұрылымның көрінісі айтарлықтай өзгереді. Сондықтанқұрылымды дұрыс декодтау, зерттеуді бастау керек кішігірім ұлғаю, біртіндеп үлкенге ауысу. Микроскоптар 100-200 кВ кернеуді жеделдету, электронды таратуға мүмкіндік береді материалдың массасы). Үдеткіш кернеу жоғарылаған сайын, объектілерді зерттеуге мүмкіндік беретін электрондардың ену қабілеті үлкен қалыңдық. Электронды микроскоптар кеңінен қолданылады UEMV-100, PEM-100, EM-200 және т.с.с. үдететін электронды микроскоптар белгілі. кернеуі 500, 1000, 1500 және тіпті 3500 кВ. Мұндай микроскоптар мүмкіндік береді қалыңдығы бірнеше микрометрге дейінгі заттарды зерттеу.қалыңдығы 0,2-0,4 мкм болатын сәулелер объектілері (шекті қалыңдығы атомға байланысты. Қолданылуы. Егер сканерлейтін электронды микроскопия қалай түсіндіруге болады өнімнің сыналатын материалында метал беті сияқты бұзылу бөлшектер сыртқы ортаның термопластикалық әсеріне жауап береді, содан кейін электронды микроскопия мұның себебін түсіндіруі мүмкін пайда болады, өйткені материалдың құрылымдық-фазалық жағдайы ықпал етеді. TЭM-де электронды сәуле орнатылған белгілі бір сипаттамаларға ие болуы керек электрондық көзі де, мылтықтың дизайны да. электронды көз қарқындылық, жарықтық, келісімділік, тұрақтылық. Қарқындылығы мен жарықтығы. Көздің қарқындылығы - уақыт бірлігіне шығарылған электрондар саны, шығарылатын беттің аудан бірлігіне, яғни шығарылатын токтың тығыздығына. Жарықтық - бұл қатты бұрыштың бірлігіне келетін ток тығыздығы. Жарықтық мәні өте маңызды TЭM және SЭM-де микроанализ, мұнда өте жұқа сәулелер қолданылады, бірақ онша маңызды емес стандартты TЭM. Жарықтық неғұрлым жоғары болса, үлгідегі ток тығыздығы соғұрлым көп болады ақпарат алуға болады, бірақ радиацияға сезімтал үлгілерде радиациялық зақым көп болады. Сканерлеуші электронды микроскоп Растрлық электрондық микроскоп (РЭМ) үлгінің бетіндегі суретті, сонымен қатар құрамы туралы информацияны алуға арналған жоғары (0,4 нанометрге дейін) кең істіктік рұқсаты бар электронды микроскоп класына жататын қондырғы. Бұл микроскоп электрондық микроскоптың бір түрі, зерттелетін бетті барлап байқау үшін оны фокусталған электр шоғы арқылы сканерлейді. Зерттелетін заттың электрондық шоқ тарының әсерлесу принципына негізделген Сканерлеуші электронды микроскоп. Сканирлеуші электрондық микроскоп биік кеңістіктің (0,4 нм дейін) рұқсатымен объектінің бет жағының бейнесін алу үшін қолайлы және құрамы туралы ақпарат береді. Электрондық шоқтардың зерттелетін объектімен өзара әсерлесуіне негізделген. Қазіргі уақытта сканирлейтін электрондық микроскоп үлкен диапозонда 10 краттан кратка дейін үлкейтеді. Ол оптикалық микроскоп қақарағанда 500 есе жақсы үлкейтеді. Суретті қарау үшін әртүрлі сигналдарды детектірлеуді пайдаланады: екінші электрондар теріс электондар, рентгендік сәуле шығару үлгі арқылы өтетін ток қолданылады. Сканирлеуші электрондық микроскоп биік кеңістіктің (0,4 нм дейін) рұқсатымен объектінің бет жағының бейнесін алу үшін қолайлы және құрамы туралы ақпарат береді. Сканерлеуші электрондық микроскоптың негізгі қызметі – зерттелініп от қан үлгінің улкейтілген суретін әртүрлі сигналдарда алу.  Сканерлеуші электронды микроскоптың сызба-нұсқасы. Физика,Электроника,Биология,Фармацевтика,Медицина,Материалтану,Химия; Нанотехнология ж ә не т.б. салаларда қолданылады. СЭМ артықшылықтары: -Көлемді -Обьектілердің үлкен пішімдері -Электронды оптиканың қарапайым жүйесі -Үлкейтудің үлкен диапазоны: 3-тен есеге дейін -Үлгінің бетіндегі бөлшектердің көрінуі - Сканерлеуші электронды микроскоптың артықшылықтары SEM дегеніміз не? SEM электронды микроскопты сканерлеуге арналған. Үлгінің бетін сканерлеу арқылы үлгілердің суреттерін жасайды. Үлгіге бағытталған электрондардың сәулесін қолданады. Бұл электрондар үлгінің бетіндегі атомдармен әрекеттесіп, бетінің топографиясын білдіретін әртүрлі сигналдар шығарады. Детектор кескін жасау үшін осы сигналдарды анықтайды. Біз қолданатын детектор - Everhart-Thornley детекторы. Бұл техникамен ұсынылған сурет үш өлшемді және ол максимум 2 миллионға дейін жетуі мүмкін. Сонымен қатар, ажыратымдылық шамамен 0,4 нанометрді құрайды. TEM деген не? TEM трансмиссиялық электронды микроскопқа арналған. Бұл микроскоп үлгі арқылы электрондардың сәулесін өткізеді. Осылайша, бұл үлгінің ішкі құрылымының бейнесін жасайды. Сонымен қатар, бұл сурет электрондар мен үлгі атомдарының өзара әрекеттесуіне байланысты жасалады. Сонымен қатар, суретті флуоресцентті экранда немесе фотофильмде алуға болады. Ажыратымдылықты қарастырған кезде бұл құрал шамамен 0,5 градустық ажыратымдылық бере алады. Сонымен қатар, ол үлгіні түпнұсқадан шамамен 50 миллион есе үлкейте алады. Алайда TEM берген сурет екі өлшемді. SEM мен TEM арасындағы айырмашылық неде? SEM электронды микроскопты сканерлеуге арналған, ал TEM - трансмиссиялық электронды микроскопқа арналған. SEM мен TEM арасындағы негізгі айырмашылық мынада: SEM шағылысқан электрондарды анықтау арқылы кескін жасайды, ал TEM берілген электрондарды анықтау арқылы кескін жасайды. SEM үлгі құрылымын талдайды, ал TEM ішкі құрылымды талдайды. SEM мен TEM арасындағы тағы бір айырмашылық - олардың шешімі SEM әдісінің шешімі шамамен 0,4 нанометрге тең, ал TEM-ге шамамен 0,5 стром береді. SEM электронды микроскопты сканерлеуге арналған, ал TEM - трансмиссиялық электронды микроскопқа арналған. SEM мен TEM арасындағы негізгі айырмашылық мынада: SEM шағылысқан электрондарды анықтау арқылы кескін жасайды, ал TEM берілген электрондарды анықтау арқылы кескін жасайды. Қолданылған әдебиеттер: Аяпова Ж.О. «Гистология». Алматы–2005. |