Лекция 1. История развития и назначение растровой электронной микроскопии
В оптическом микроскопе (системе, имеющей сложную систему линз (рисунок 2)) используются лучи видимого света, так как и глаз воспринимает лучи в оптическом диапазоне длин волн.
Соответственно, оптические микроскопы не могут иметь пространственного разрешения менее полупериода волны опорного излучения (для видимого диапазона длина волн 0,4—0,7 мкм, или, что то же самое, 400—700 нм) c возможным максимальным увеличением в 2000 раз. При росте увеличения более 1000 раз мы не видим какие – либо новые, более мелкие детали рассматриваемых объектов, а изменяется лишь масштаб изображения.
Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов, нанообъектов значительно меньше этой величины – 0,2 мм (рисунок 3).
Чтобы была возможность их подробно изучать, потребовалось использовать длину волны опорного излучения, во много раз более короткую, чем у видимого света.
В этом и состояла идея создания электронного микроскопа - в формировании сфокусированного электромагнитного излучения (пучка электронов большой энергии) с необходимой длиной волны, которым бы освещался объект исследования (рисунок 4).
Электронный микроскоп — прибор, позволяющий получать изображение объектов с помощью пучка электронов с максимальным увеличением до миллиона раз, благодаря использованию вместо светового потока пучка электронов с энергиями 30÷200 килоэлектроновольт (кЭв) и более.
Электронные микроскопы разделяются на просвечивающие (ПЭМ) (трансмиссионные), в которых пучок электронов, пройдя через образец, фокусируется на экране или пластинке и растровые (РЭМ) (сканирующие) , в основе получения изображения лежит телевизионный принцип развертки тонкого пучка электронов по поверхности образца.
