전자 현미경

전자 현미경, 연구 대상을 조명하기 위해 광선 대신 전자 빔을 사용하여 매우 높은 해상도를 달성하는 현미경.

야금: 전자 현미경

금속을 검사하기 위해 정교하게 집중된 에너지 전자 빔을 사용하는 데 큰 진전이있었습니다. 전자 현미경 의

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역사

20 세기 1 분기에 많은 물리학 자들의 기본 연구는 음극선 (즉, 전자)이 현미경 해상도를 높이기 위해 어떤 방식으로 사용될 수 있다고 제안했다. 1924 년 프랑스 물리학 자 루이 드 브로 글리 (Louis Bro Brolie)는 전자빔이 파동의 한 형태로 간주 될 수 있다는 제안으로 길을 열었다. De Broglie는 파장에 대한 공식을 도출했습니다. 예를 들어 60,000 볼트 (또는 60 킬로 볼트 [k])로 가속 된 전자의 경우 유효 파장은 0.05 옹스트롬 (Å), 즉 녹색의 1 / 100,000 빛. 그러한 파동이 현미경에 사용될 수 있다면, 해상도가 상당히 증가 할 것입니다. 1926 년에 자기장 또는 정전기 장이 전자 또는 기타 하전 입자의 렌즈 역할을 할 수 있음이 입증되었습니다. 이 발견은 전자 광학에 대한 연구를 시작했으며 1931 년 독일의 전기 기술자 Max Knoll과 Ernst Ruska는 전자 소스의 이미지를 생성하는 2 렌즈 전자 현미경을 고안했습니다. 1933 년에 전자 원이 아닌 표본을 이미징하는 원시 전자 현미경이 만들어졌으며 1935 년 Knoll은 고체 표면의 스캔 이미지를 생성했습니다. 광학 현미경의 해상도는 곧 능가했습니다.

독일 물리학 자 Manfred, Freiherr (baron) von Ardenne, 영국의 전자 엔지니어 Charles Oatley는 전자선이 시료를 통과하는 투과 전자 현미경과 전자선이 시료에서 방출되는 주사 전자 현미경의 기초를 놓았습니다. Ardenne의 저서 Elektronen-Übermikroskopie (1940)에 가장 많이 기록되어 있습니다. 전자 현미경 제작의 추가 진행은 제 2 차 세계 대전 중에 지연되었지만 1946 년 대물 렌즈의 비점 수차를 보상하는 스티머 레이터의 발명으로 자극을 받았으며, 그 후 생산이 더 널리 퍼졌습니다.

투과 전자 현미경 (TEM)은 최대 1 마이크로 미터의 두께로 표본을 이미지화 할 수 있습니다. 고전압 전자 현미경은 TEM과 유사하지만 훨씬 더 높은 전압에서 작동합니다. 전자 빔이 고체 물체의 표면에 걸쳐 주사되는 주사 전자 현미경 (SEM)은 표면 구조의 세부 이미지를 형성하는데 사용된다. 환경 주사 전자 현미경 (ESEM)은 SEM과 달리 대기에서 표본의 스캔 이미지를 생성 할 수 있으며 일부 살아있는 유기체를 포함한 습한 표본의 연구에 적합합니다.

기술의 조합은 TEM 및 SEM의 방법과 전자 프로브 마이크로 분석기 또는 마이크로 프로브 분석기를 결합한 주사 투과 전자 현미경 (STEM)을 일으켰습니다.이를 사용하여 재료 조성을 화학적으로 분석 할 수 있습니다. 표본의 화학 원소에 의해 특징적인 X- 선의 방출을 자극하는 입사 전자 빔. 이 X-ray는 기기에 내장 된 분광계로 감지 및 분석됩니다. 마이크로 프로브 분석기는 전자 스캐닝 이미지를 생성 할 수있어 구조와 구성이 쉽게 상관 될 수 있습니다.

다른 유형의 전자 현미경은 전계 방출 현미경으로서, 강한 전계가 음극선 관에 장착 된 와이어로부터 전자를 끌어 당기기 위해 사용된다.