電子顕微鏡の種類について学ぼう電子顕微鏡の種類について学ぼう
電子顕微鏡は、その構造や用途によって、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、反射型電子顕微鏡、放射型電子顕微鏡に分類されます。
透過型電子顕微鏡は、通常の顕微鏡では区別できない微細な材料構造を観察するためによく使用されます。走査型電子顕微鏡は、主に固体表面の形態を観察するために使用され、X線回折計や電子エネルギー分光計と組み合わせて電子プローブを形成することもできます。マイクロプローブは、材料の組成分析に使用されます。放出型電子顕微鏡は、自己放出電子表面の研究に使用されます。
1. 透過型電子顕微鏡
電子ビームがサンプルを貫通し、電子レンズを使用して画像を撮影して拡大することからこの名前が付けられています。その光路は光学顕微鏡のそれに似ており、サンプルの投影を直接取得できます。対物レンズのレンズシステムを変更することで、対物レンズの焦点で画像を直接拡大できます。
これによって電子回折像が得られます。この像はサンプルの結晶構造を分析するために使用できます。このタイプの電子顕微鏡では、像の細部のコントラストはサンプルの原子による電子ビームの散乱によって形成されます。電子はサンプルを通過する必要があるため、サンプルは非常に薄くなければなりません。
サンプルの厚さは、サンプルを構成する原子の原子量、電子を加速する電圧、および必要な解像度によって決まります。サンプルの厚さは、数ナノメートルから数マイクロメートルまでさまざまです。
原子量が高く、電圧が低いほど、サンプルは薄くする必要があります。サンプルの薄い部分や密度の低い部分では電子ビームの散乱が少なくなるため、より多くの電子が対物レンズの開口部を通過して画像に加わり、画像が明るくなります。逆に、サンプルの厚い部分や密度の高い部分は画像が暗くなります。サンプルが厚すぎると、
2. 走査型電子顕微鏡
走査型電子顕微鏡の電子ビームはサンプルを通過せず、サンプルの小さな領域にできるだけ電子ビームを集中させ、サンプルを線ごとに走査します。入射電子によりサンプル表面から二次電子が励起されます。
顕微鏡で観察するのは、各点から散乱した電子です。サンプルの横に置かれたシンチレーション結晶がこれらの二次電子を受け取り、増幅してブラウン管の電子ビームの強度を変調し、ブラウン管の蛍光スクリーンの明るさを変えます。画像は、サンプルの表面構造を反映した3次元画像です。
ブラウン管の偏向コイルはサンプル表面の電子ビームと同期して走査を続け、ブラウン管の蛍光スクリーンにサンプル表面の地形画像を表示します。これは工業用テレビの動作原理に似ています。このような顕微鏡では電子はサンプルを通過する必要がないため、電子を加速する電圧をそれほど高くする必要はありません。
3. 電子デジタル顕微鏡
一般的に言えば、デジタル顕微鏡は厳密に言えば光学顕微鏡のカテゴリーに属します。デジタル顕微鏡は、最先端の光学顕微鏡技術、高度な光電変換技術、および LCD スクリーン技術を完璧に組み合わせて開発されたハイテク製品です。その結果、従来の通常の双眼観察からモニターに顕微鏡分野の研究を再現することができ、作業効率が向上します。
