Elektron Mikroskop ve Işık Mikroskopu
Elektron mikroskobu olağan tip bir sınıf veya fen laboratuvarında bulabileceğiniz bir optik mikroskoptur. Optik bir mikroskop, görüntüyü 2000x (genellikle çok daha düşük) kadar büyütmek için ışığı kullanır ve yaklaşık 200 nanometre çözünürlüğe sahiptir.
Öte yandan bir elektron mikroskopu, görüntüyü oluşturmak için ışık yerine zuhur elektron demetini kullanır. Bir elektron mikroskopunun büyütülmesi, 50 pikometrenin (0,05 nanometre ) çözünürlüğüyle, 10.000.000 x kadar yüksek olabilir.
Avantaj ve Dezavantajları
Bir elektron mikroskopunun optik bir mikroskopta kullanılmasının avantajları çok daha yüksek büyütme ve çözünürlüktür.
Dezavantajları, ekipmanın maliyeti ve boyutunu, mikroskopi için numuneleri hazırlamak ve mikroskopu kullanmak için özel eğitim gerekliliği ve numuneleri vakumla görüntülemek ihtiyacını (bazı hidratlı numuneler kullanılabilir) de içerir.
Elektronik Mikroskop Nasıl Çalışır?
Bir elektron mikroskopunun nasıl çalıştığını anlamanın en kolay yolu, onu sıradan bir ışık mikroskopuyla karşılaştırmaktır.
Optik bir mikroskopta, bir örneğin büyütülmüş bir görüntüsünü görmek için bir göz mercek ve mercekten bakıyorsunuz. Optik mikroskop kurulumu, bir numuneden, merceklerden, ışık kaynağından ve gördüğünüz bir görüntüden oluşur.
Bir elektron mikroskopunda, bir demet elektronlar ışık demetinin yerini alır. Numunenin elektronlar ile etkileşime girmesi için özel olarak hazırlanması gerekir.
Elektronlar bir gazda uzaklaşmadığı için, numune haznesi içindeki hava vakum oluşturacak şekilde pompalanır. Mercekler yerine, elektromanyetik bobinler elektron demetini odaklar.
Elektromıknatıslar, elektron ışını, merceklerin ışığı büktüğü gibi büker. Görüntü elektronlar tarafından üretildiğinden, bir fotoğraf (bir elektron mikrografısı) çekerek veya bir monitörden inceleyerek incelenir.
Elektron mikroskobunda görüntü oluşum şekline, numunenin hazırlanma şekline ve görüntünün çözünürlüğüne göre farklılaşan üç ana tip vardır. Bunlar transmisyon elektron mikroskopisi (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve tarama tünel mikroskopisi (STM) ‘dir.
İletim Elektron Mikroskobu (TEM)
İlk elektron mikroskopları iletim elektron mikroskoplarıydı. TEM’de, yüksek voltajlı bir elektron ışını kısmen çok ince bir numuneden geçirilerek bir fotoğraf plakası, sensör veya flüoresan ekran üzerinde bir görüntü oluşturulur.
Oluşan görüntü, iki boyutlu ve siyah beyaz, bir çeşit röntgen gibidir. Tekniğin avantajı, çok yüksek büyütme ve çözünürlük (SEM’den yaklaşık bir büyüklük sırası) bulma yeteneğine sahip olmasıdır. En önemli dezavantaj, çok ince örneklerle en iyi şekilde çalışmasıdır.
Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)
Taramalı elektron mikroskobunda, elektron ışını bir örüntü raster desende taranır. Görüntü, elektron ışını tarafından uyarıldığı zaman yüzeyden yayılan ikincil elektronlar tarafından oluşturulur.
Dedektör, elektron sinyallerini haritalamakta ve yüzey yapısına ek olarak alan derinliğini gösteren bir görüntü oluşturmaktadır. Çözünürlük TEM’den düşük olsa da, SEM iki büyük avantaj sunuyor.
Birincisi, bir numunenin üç boyutlu bir görüntüsünü oluşturur. İkincisi, daha kalın numunelerde kullanılabilir, çünkü sadece yüzey taranır.
Hem TEM hem de SEM’de, görüntünün mutlaka numunenin doğru bir gösterimi olmadığını fark etmek önemlidir. Numune mikroskop hazırlığı, vakuma maruz kalma veya elektron demetine maruz kalma nedeniyle değişiklikler yaşayabilir.
Tarama Tünel Mikroskobu (STM)
Bir tarama tünel mikroskopu (STM) atom seviyesindeki yüzeyleri görüntüler. Tek atomları görüntüleyebilen tek elektron mikroskobu türüdür.
Çözünürlüğü yaklaşık 0,1 nanometre, yaklaşık 0,01 nanometre derinliğindedir. STM sadece vakumda değil aynı zamanda hava, su ve diğer gazlar ve sıvılarda da kullanılabilir. Mutlak sıfırın yakınında 1000 ° C’nin üzerinde geniş bir sıcaklık aralığında kullanılabilir.
STM kuantum tünelleme üzerine kuruludur. Bir elektrik iletken uç, numunenin yüzeyine getirilir. Bir voltaj farkı uygulandığında, elektron ucu ve numune arasında tünel oluşturabilir.
Uçun akımındaki değişim, bir görüntü oluşturmak üzere numune boyunca tarandığı şekliyle ölçülür. Diğer elektron mikroskobu türlerinden farklı olarak, cihaz uygun fiyatlıdır ve kolayca imal edilir. Bununla birlikte, STM son derece temiz örnekler gerektirir ve çalışması zor bir iş olabilir.
Taramalı tünelleme mikroskopunun geliştirilmesi Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer, 1986 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.
Değerli okurlarımız; Elektron Mikroskobu hakkında sizleri bilgilendirdiğimize inanıyoruz. Bunlar dışında; Elektron mikroskobu görüntüleri, Elektron mikroskobu kısımları, Elektron mikroskobu büyütme oranı, Elektron mikroskobu doku takibi, Elektron mikroskobu dna, Elektron mikroskobunun görüntüleri, Elektron mikroskobu yapımında kullanılan malzemeler, Elektron mikroskobunun teknikleri başlıkları hakkında bilgi almak için Google’da arama yapabilirsiniz.
