Sırada, mikro dünyaya tanık olma anı
Mikrokozmosdaki her şey harika ve gizemlidir, giderek daha fazla bilimsel ve teknolojik çalışanın gizemlerini keşfetmesine izin verir. Belki de çıplak gözle görülebilen görünüşte düz olan yüzey, mikroskop altında yuvarlanan bir dağ gibidir; yoğun lifli kumaş hakkında düşündüğünüz şey aslında mikroskobik dünyada bir "yığın karışıklığı" gibidir.
Laboratuvarda, bizi mikroskobik dünyaya götüren "gizli geçitler" temelde ve yaygın olarak kullanılmaktadır: optik mikroskoplar, transmisyon elektron mikroskopları ve taramalı elektron mikroskopları. Bugün, Xiangning sizi bu üç mikroskobu analiz etmeye ve aralarında neyin aynı ve farklı olduğunu görmeye götürecek. ~~
Optik mikroskop (OM)
Laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılan iki tip optik mikroskop (kısaca ışık aynası) vardır, biri transmisyon tipi, diğeri ise yansıtma tipidir.
İki ışık aynasının çalışma prensibi farklıdır. Geçirgen ışık aynaları genellikle biyoloji ve diğer alanlarda kullanılırlar, dilim örneklerini ışığı ileterek gözlemlerler. Geçirgen ışık aynasının optik yolu ve gözlem kısmı iki tarafta olduğu için ışık, numuneden geçtikten sonra göz merceğine ulaşır, bu nedenle bu ışık aynası ileticidir; diğer ışık aynası yansıtıcıdır ve genellikle malzeme bilimi alanında kullanılır. Bir faz mikroskobu, tipik bir yansıtıcı ışık aynasıdır. Malzeme ışığı iletmediğinden, ışık göz merceğine yansıma yoluyla girer, bu nedenle ışık aynası yansıtıcı bir ışık aynasıdır.
Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM)
Transmisyon elektron mikroskopları (transmisyon elektron mikroskopları olarak kısaltılır), her ikisi de numuneye nüfuz ederek numuneyi gözlemleyen transmisyon ışık mikroskoplarına benzer. Ancak aradaki fark, ışık aynasının numuneye nüfuz etmek için ışığı kullanması ve transmisyon elektron mikroskobunun adına göre ışık yerine bir elektron ışını kullandığı bilinebilir.
Hızlandırıldıktan ve odaklandıktan sonra elektron ışını numuneden geçer ve fosfor ekranı tarafından alınır. Transmisyon elektron mikroskobu iki görüntüleme yöntemine sahiptir: transmisyon görüntüleme ve kırınım görüntüleme. İki elektron mikroskobunun işlevleri de farklıdır: iletim görüntüleme, malzemenin kalitesini ve kontrastını yansıtır ve kırınım görüntüleme, malzemenin kafes bilgisini yansıtır.
Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)
Benzer şekilde, taramalı elektron mikroskopları (kısaca taramalı elektron mikroskopları) da elektron ışınlarını kullanır. Elektron ışını hızlandırılır, odaklanır ve bir eylem alanı oluşturmak için örnekle etkileşime girer. Eylem alanı içinde, esas olarak geri saçılmış elektronlara ve ikincil elektronlara bölünen bazı sinyaller oluşturulur. Bu iki tür elektron, dedektör tarafından toplanır ve dönüştürülür. Görüntü sinyali ekranda üretildikçe, gördüğümüz tespit sonuçlarını üretebilir - gri ve beyaz fotoğraflar ~~
Taramalı elektron mikroskobu ile transmisyon elektron mikroskobu arasındaki fark nedir?
Transmisyon elektron mikroskobu, gözlemlenen numunenin yüzeyini ışınlamak için daha büyük yarıçaplı (gözlemlenen alanla aynı boyutta) bir elektron ışını kullanır Işığa duyarlı cihaz, numuneden geçen elektron demetini toplar ve böylece malzemenin dahili bilgilerini görüntüler. Bu yöntem basit ve kaba, tıpkı bir el feneri "duang" kullanarak gözlenecek malzemeye ışık tutması gibi.
Taramalı elektron mikroskobu, malzeme gözlem alanı bilgilerini nokta nokta elde etmek için taramak için küçük yarıçaplı bir elektron ışını kullanır (tarama yöntemi, tarama bobininin sapma voltajı tarafından kontrol edilir). Bu işlem, çizilecek boşluk bir kez çizilene kadar kağıt üzerinde kalemle ileri geri çizgi çizmeye benzer.
Ancak transmisyon elektron mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu da bazı benzerliklere sahiptir, yani test edilecek malzemenin kompozisyon bilgilerini elde edebilirler. Bunun nedeni, her iki tür elektron mikroskobunun da elektron ışınları üretebilmesidir.Elektron ışını numune ile etkileşime girdiğinde, karakteristik x-ışınları üretilir.Karakteristik x-ışınlarının analizi, malzemenin temel bileşimini söyleyebilir.
Bunu görünce, birçok sorunuz var mı, örneğin: ikincil elektron nedir, geri saçılan elektron nedir ve karakteristik X-ışını nedir? Daha fazla ayrıntı için lütfen aşağıya bakmaya devam edin ~~
biliyor musun? Malzemenin her bir atomunun çekirdeğinin etrafında, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir veya daha fazla elektron tarafından oluşturulan bir elektron bulutu bulunur. Bazı elektronlar çekirdeğe yaklaşırken bazıları daha uzaktadır. Çekirdeğin en dış yörüngesindeki elektronlar dış elektronlar, diğerleri ise iç elektronlardır.
Taramalı elektron mikroskobunun girişinde, geri saçılmış elektron adı verilen bir tür elektron vardır. Öyleyse nedir? Sıradan elektroniklerden farkı nedir?
Elektron mikroskobu tarafından yayılan elektron, malzemenin çekirdeğine çarpar, çekirdek çok büyük olduğundan ve elektronun momentumu korunduğu için büyük bir açıyla geri yansıtılır, tespit edildikten sonra elektron geri saçılır. elektronik.
İkincil elektron nedir?
Elektron mikroskobu tarafından yayılan elektronlar, malzeme çekirdeğinin etrafındaki dış elektronlara çarpar ve bu dış elektronların çekirdeğin bağından kaçmasına ve ikincil elektron haline gelmesine neden olur. Birinci nesil elektronlar tarafından üretilen ikinci nesil elektronlar gibi.
Ayrıca, karakteristik röntgenler, hangi sihirli özellikler var?
Gelen elektronlar, malzeme çekirdeğinin etrafındaki iç elektronlara çarpar ve bu iç elektronların uyarılmasına neden olur. Çekirdeğin etrafındaki elektron bulutunun iç katmanında olduğu için, çekirdeğin bağından kaçmak için çok az enerji verir ve bunun yerine uyarılmış durumundan kararlı bir duruma (temel duruma) geçiş yapar. Geçiş sırasında fazla enerji x-ışınları şeklinde yayılır. Farklı elementler tarafından yayılan X ışınları farklı dalga boylarına sahip olduğundan, bu X ışınları her malzemenin benzersiz özellikleri haline geldi, dolayısıyla karakteristik X ışınları olarak adlandırılır.
Yukarıdakilere ek olarak, geniş mikroskop ailesinde atomik kuvvet mikroskopları (AFM), taramalı tünelleme mikroskopları (STM), taramalı geçirimli elektron mikroskopları (STEM) vb. Bulunmaktadır. Dahası, bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, optik mikroskoplar sürekli yenilikler yapmaktadır.Örnekleri taramalı elektron mikroskoplarına benzer bir şekilde gözlemlemek için lazer kullanan eş odaklı mikroskoplar da daha yüksek hassasiyet ve çözünürlük elde etmiştir. Taramalı elektron mikroskopları gittikçe küçülüyor ve büyük elektron mikroskoplarından çok sofistike masaüstü taramaya dönüştüler.
Öyleyse, aşağıdaki resme bakın.Birkaç mikrometrelik böylesine gizemli bir mikrokozmos sizden ve benden uzakta mı olacak?
