Instrumen mikroskop elektron transmisi

Transmission electron microscope (TEM), jenis mikroskop elektron yang memiliki tiga sistem penting: (1) senjata elektron, yang menghasilkan berkas elektron, dan sistem kondensor, yang memfokuskan berkas ke objek, (2) penghasil gambar sistem, yang terdiri dari lensa objektif, tahap spesimen bergerak, dan lensa perantara dan lensa proyektor, yang memfokuskan elektron yang melewati spesimen untuk membentuk gambar yang nyata, sangat diperbesar, dan (3) sistem perekaman gambar, yang mengubah citra elektron ke dalam beberapa bentuk yang terlihat oleh mata manusia. Sistem perekaman gambar biasanya terdiri dari layar neon untuk melihat dan memfokuskan gambar dan kamera digital untuk catatan permanen. Selain itu, sistem vakum, yang terdiri dari pompa dan pengukur serta katup yang terkait, serta catu daya diperlukan.

Ulangan

Kuis Elektronik & Gadget

Manakah dari ini bukan telepon?

Pistol elektron dan sistem kondensor

Sumber elektron, katoda, adalah filamen tungsten berbentuk V yang dipanaskan atau, dalam instrumen berkinerja tinggi, batang runcing tajam dari material seperti lanthanum hexaboride. Filamen dikelilingi oleh kisi-kisi kontrol, kadang-kadang disebut silinder Wehnelt, dengan bukaan tengah disusun pada sumbu kolom; puncak katoda diatur untuk berbaring di atau tepat di atas atau di bawah bukaan ini. Katoda dan kisi kontrol berada pada potensial negatif yang sama dengan tegangan akselerasi yang diinginkan dan diisolasi dari sisa instrumen. Elektroda terakhir dari senjata elektron adalah anoda, yang mengambil bentuk disk dengan lubang aksial. Elektron meninggalkan katoda dan perisai, berakselerasi ke arah anoda, dan, jika stabilisasi tegangan tinggi memadai, melewati bukaan tengah dengan energi konstan. Kontrol dan penyelarasan senjata elektron sangat penting dalam memastikan operasi yang memuaskan.

Intensitas dan bukaan sudut balok dikontrol oleh sistem lensa kondensor antara pistol dan spesimen. Lensa tunggal dapat digunakan untuk menyatukan sinar ke objek, tetapi, lebih umum, kondensor ganda digunakan. Dalam hal ini, lensa pertama kuat dan menghasilkan gambar sumber yang diperkecil, yang kemudian dicitrakan oleh lensa kedua ke objek. Susunan seperti itu ekonomis dari ruang antara senjata elektron dan tahap objek dan lebih fleksibel, karena pengurangan ukuran gambar sumber (dan karenanya ukuran akhir area yang diterangi pada spesimen) dapat bervariasi secara luas dengan mengendalikan lensa pertama. Penggunaan ukuran titik kecil meminimalkan gangguan pada spesimen karena pemanasan dan iradiasi.

Sistem penghasil gambar

Kotak spesimen dibawa dalam penahan kecil dalam tahap spesimen bergerak. Lensa objektif biasanya memiliki panjang fokus pendek (0,04-0,2 inci) dan menghasilkan gambar menengah nyata yang diperbesar oleh lensa atau lensa proyektor. Lensa proyektor tunggal dapat memberikan kisaran perbesaran 5: 1, dan dengan menggunakan potongan tiang yang dapat dipertukarkan dalam proyektor, rentang perbesaran yang lebih luas dapat diperoleh. Instrumen modern menggunakan dua lensa proyektor (satu disebut lensa perantara) untuk memungkinkan rentang perbesaran yang lebih besar dan untuk memberikan perbesaran keseluruhan yang lebih besar tanpa peningkatan yang setara dalam panjang fisik kolom mikroskop.

Untuk alasan praktis stabilitas dan kecerahan gambar, mikroskop sering dioperasikan untuk memberikan pembesaran akhir 1.000–250.000 × pada layar. Jika pembesaran akhir yang lebih tinggi diperlukan, itu mungkin diperoleh dengan pembesaran foto atau digital. Kualitas gambar akhir dalam mikroskop elektron sangat tergantung pada keakuratan dari berbagai penyesuaian mekanis dan listrik yang dengannya berbagai lensa disejajarkan satu sama lain dan dengan sistem penerangan. Lensa membutuhkan catu daya dengan tingkat stabilitas tinggi; untuk standar resolusi tertinggi, diperlukan stabilisasi elektronik untuk lebih dari satu bagian dalam sejuta. Kontrol mikroskop elektron modern dilakukan oleh komputer, dan perangkat lunak khusus sudah tersedia.

Rekaman gambar

Gambar elektron bersifat monokromatik dan harus dibuat terlihat oleh mata dengan membiarkan elektron jatuh pada layar fluoresen yang dipasang di dasar kolom mikroskop atau dengan menangkap gambar secara digital untuk ditampilkan pada monitor komputer. Gambar yang terkomputerisasi disimpan dalam format seperti TIFF atau JPEG dan dapat dianalisis atau diproses gambar sebelum dipublikasikan. Identifikasi area spesifik gambar, atau piksel dengan karakteristik yang ditentukan, memungkinkan warna palsu ditambahkan ke gambar monokrom. Ini bisa menjadi bantuan untuk interpretasi visual dan pengajaran dan dapat membuat gambar yang menarik secara visual dari gambar mentah.