المجهر الإلكتروني المجهر الإلكتروني هو مجهر يستخدم حزمة من الإلكترونات المتسارعة كمصدر للإضاءة. إنه نوع خاص من المجاهر ذات دقة صورة عالية يمكنه تكبير الأشياء بالنانومتر.
والتي تتكون من خلال التحكم في استخدام الإلكترونات على شاشة فسفورية تم التقاطها في فراغ، اتبع موقع القلعةة للتعرف على الفحص المجهري الإلكتروني.
ميكروسكوب الكتروني
المجهر الإلكتروني، أو المجهر الإلكتروني، هو هيكل يستخدم لالتقاط صور كبيرة وعالية الدقة للعينات البيولوجية وغير البيولوجية.
يستخدم المجهر الإلكتروني أيضًا في الأبحاث الطبية الحيوية لدراسة وفهم بنية الأنسجة والخلايا والكائنات الحية والمجمعات الجزيئية بالتفصيل.
تنتج الدقة العالية للتصوير الكهرومغناطيسي عن استخدام الإلكترونات (التي لها أطوال موجية قصيرة جدًا) كمصدر للإضاءة المشعة.
يستخدم المجهر الإلكتروني أيضًا بالاقتران مع مجموعة متنوعة من التقنيات المساعدة (مثل التقسيم الرقيق، والوسم المناعي، والتلوين السلبي) للإجابة على أسئلة محددة.
توفر الصور المجهرية الإلكترونية معلومات أساسية عن الأساس البنيوي لوظيفة الخلية وأمراض الخلية.
لأن الطول الموجي للإلكترون يمكن أن يصل إلى 100000 مرة أقصر من الطول الموجي لفوتونات الضوء المرئي.
تتمتع المجاهر الإلكترونية بقدرة تحليل أعلى من المجاهر الضوئية ويمكن أن تكشف عن بنية الأجسام الأصغر.
حقق المجهر الإلكتروني للإرسال المسح الضوئي دقة أكبر من 50 ميكرومتر في وضع تصوير المجال المظلم الحلقي وتضخيمًا يقارب 10000000 ×.
في حين أن معظم المجاهر الضوئية محدودة بسبب الانعراج إلى دقة أقل من 200 نانومتر والتكبير المفيد أقل من 2000 ×.
يشتمل الفحص المجهري الإلكتروني على مجالات مغناطيسية خاصة بتصميم أنظمة العدسات الإلكترونية الضوئية الشبيهة بالعدسات من أجل الفحص المجهري للضوء البصري.
أنظر أيضا: دراسة الإلكترونات وتوزيعها في الذرات. جاهز للطباعة
تاريخ المجهر الإلكتروني
في عام 1926، طور هانز بوش العدسة الكهرومغناطيسية، وفقًا لدينيس جابور، في عام 1928، حاول الفيزيائي ليو زيلارد إقناعه ببناء مجهر إلكتروني، حيث حصل على براءة اختراعه.
تم تطوير أول نموذج مجهر إلكتروني قادر على تكبير أربعمائة قوة في عام 1931 من قبل الفيزيائي إرنست روسكا.
والمهندس الكهربائي ماكس نول، كان الجهاز أول عرض عملي لمبادئ الفحص المجهري الإلكتروني.
في مايو من نفس العام، حصل رينهولد رودنبرغ، المدير العلمي لشركة Siemens-Schuckertwerke، على براءة اختراع لمجهر إلكتروني.
في عام 1932، قام إرنست لوبيك من شركة Siemens & Halske ببناء والحصول على صور لنموذج أولي لمجهر إلكتروني وفقًا للمفاهيم الموضحة في براءة اختراع Rudenberg.
أيضًا في عام 1937، كان مانفريد فون أردن رائدًا في استخدام المجهر الإلكتروني الماسح، وأنتجت شركة سيمنز أول مجهر إلكتروني تجاري في عام 1938.
تم بناء أول مجهر إلكتروني في أمريكا الشمالية عام 1938 في جامعة تورنتو على يد إيلي فرانكلين بيرتون والطلاب سيسيل هول وجيمس هيلر وألبرت بريبوس.
أنواع المجهر الإلكتروني
هناك نوعان رئيسيان من المجهر الإلكتروني.
- المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM.
- أيضا، المسح المجهري الإلكتروني (SEM).
يتم استخدام المجهر الإلكتروني النافذ لعرض العينات الرقيقة (أقسام الأنسجة والجزيئات وما إلى ذلك) التي يمكن للإلكترونات المرور من خلالها لإنشاء صورة إسقاط.
يشبه المجهر الإلكتروني الماسح المجهر الضوئي التقليدي (المركب) من نواح كثيرة.
يستخدم TEM، من بين أشياء أخرى، لتصوير الأجزاء الداخلية للخلايا (في أقسام رفيعة) وهيكل جزيئات البروتين (التظليل المعدني المتباين).
هذا بالإضافة إلى التنظيم الجزيئي للفيروسات وخيوط الهيكل الخلوي (المحضرة بتقنيات التلوين السلبي)، وترتيب جزيئات البروتين في أغشية الخلايا (عن طريق كسر التجميد).
بينما يعتمد المجهر الإلكتروني التقليدي على انبعاث الإلكترونات الثانوية من سطح العينة.
نظرًا لعمق التركيز الكبير، فإن المجهر الإلكتروني الماسح هو المجهر الإلكتروني المكافئ لمجهر بصري ستريو.
يوفر صورًا مفصلة لأسطح الخلايا والكائنات الحية الكاملة غير الممكنة باستخدام TEM.
يمكن أيضًا استخدام SEM في عد الجسيمات والقياس والتحكم في العمليات.
يطلق عليه المجهر الإلكتروني الماسح لأن الصورة تتكون عن طريق مسح شعاع إلكتروني يركز على سطح العينة.
أجزاء من مجهر الكتروني
المجهر الإلكتروني على شكل عمود فراغ عمودي طويل ويحتوي على المكونات التالية:
- بندقية إلكترونية. إنه خيوط تنجستن ساخنة تولد الإلكترونات.
- العدسات الكهرومغناطيسية. تركز العدسة المكثفة شعاع الإلكترون على العينة، وتشكل عدسة التكثيف الثانية الإلكترونات في حزمة ضيقة رقيقة.
- يمر شعاع الإلكترون الذي يخرج من العينة عبر ملف مغناطيسي ثانٍ، يسمى العدسة الموضوعية، والتي تتمتع بقدرة عالية وتشكل صورة متوسطة المكبرة.
- المجموعة الثالثة من العدسات المغناطيسية تسمى عدسات بروجيكتور (بصرية)، والتي توفر الصورة المكبرة النهائية.
- تعمل كل من هذه العدسات كمكبر للصورة مع الحفاظ على مستوى مذهل من التفاصيل والدقة.
- حامل العينة. حامل العينة عبارة عن غشاء رقيق جدًا من الكربون أو الكولوديون يتم تثبيته في مكانه بواسطة شبكة سلكية.
- نظام عرض وتسجيل الصور. حيث يتم عرض الصورة النهائية على شاشة فلورسنت وتوجد كاميرا أسفل شاشة الفلورسنت لتسجيل الصورة.
صور المجهر الإلكتروني الملون
في التكوينات الأكثر شيوعًا، تنتج المجاهر الإلكترونية صورًا بقيمة سطوع واحدة لكل بكسل، وعادة ما يتم عرض نتائجها بتدرج الرمادي.
ومع ذلك، غالبًا ما يتم تلوين هذه الصور باستخدام برنامج اكتشاف الميزات أو ببساطة عن طريق التحرير اليدوي باستخدام محرر رسومات.
يمكن أيضًا إجراؤه لتوضيح الهيكل أو للتأثير الجمالي، ولا يضيف عمومًا أي معلومات جديدة حول العينة.
عيوب المجهر الإلكتروني
تعد المجاهر الإلكترونية مكلفة في البناء والصيانة، لكن تكاليف رأس المال والتشغيل لأنظمة المجهر الضوئي متحد البؤر تتطابق الآن مع تلك الموجودة في المجاهر الإلكترونية السائدة.
لتحقيق دقة عالية، يجب وضع المجاهر في مبانٍ مستقرة (أحيانًا تحت الأرض) مع خدمات خاصة مثل أنظمة إلغاء المجال المغناطيسي.
يجب النظر إلى العينات إلى حد كبير في الفراغ لأن الجزيئات التي يتكون منها الهواء ستشتت الإلكترونات.
عادةً ما تتعامل المجاهر الإلكترونية الماسحة التي تعمل في الوضع التقليدي للفراغ العالي مع عينات التصوير.
لذلك، تتطلب المواد غير الموصلة طلاء موصل (سبائك الذهب / البلاديوم، الكربون، الأوزميوم، إلخ).
لقد اخترنا لك. مقدمة في الضوء الهندسي
تطبيقات المجهر
تخزين البيانات وأشباه الموصلات
- تغيير السلسلة.
- تحليل الخلل.
- تحليل الفشل.
علم الأحياء وعلم الأحياء
- بيولوجيا الحياة البرية.
- المجهر الإلكتروني بالتبريد.
- المجهر الإلكتروني التشخيصي.
- اختبار الأدوية (مثل المضادات الحيوية).
- أيضا التصوير المقطعي الإلكتروني.
- أيضا تحليل الجسيمات.
- كشف الجسيمات.
- توطين البروتين.
- علم الأحياء الإنشائي.
- تصور الأنسجة.
- علم السموم.
- علم الفيروسات (مثل مراقبة الحمل الفيروسي).
البحث المادي
- اختبار الجهاز والتوصيف.
- تجارب مع مواد ديناميكية.
- شعاع الإلكترون الناجم عن الترسب.
- التوصيف في الموقع.
- المؤهل المادي.
- الفحص الطبي.
- نانومترى.
- النمذجة النانوية.
صناعة:
- الكيماويات / البتروكيماويات.
- كإنتاج شعاع الكتابة المباشرة.
- علم الطعام.
- الطب الشرعي.
- كسور.
- وصف دقيق.
- التعدين (تحليل تحرير المعادن).
- مراقبة جودة الأدوية.
قد تكون مهتمًا. أهمية الفحص المجهري البصري والجراحي
في نهاية الفحص المجهري الإلكتروني، يتم استخدام المجهر الإلكتروني لفحص البنية التحتية للعديد من العينات البيولوجية وغير العضوية، مثل الكائنات الحية الدقيقة والخلايا والجزيئات الكبيرة، وكذلك عينات الخزعة والمعادن والبلورات.