Введение в методы микроскопического исследования - Аппельт Г.
Скачать (прямая ссылка):
1 — направление электронных лучей; 2 — объект; 3 — полюс ; 4 — место расположения обмотки ; 5 — диафрагма; 6 — магнитное поле.
Рис. 294. Электростатическая линза (схематически).
1 — направление электронных
лучей; 2 — объект; 3 — электрическое поле ; 4 — электроды.
Применяют :
1. Соленоид, расположенный так, что оптическая ось электронного микроскопа проходит внутри него. По соленоиду течет постоянный ток, создающий между полюсами вращательно-симметричное магнитное поле, которое отклоняет электронные лучи (электромагнитные линзы).
Магнитное поле может быть создано не только с помощью соленоида, но и постоянным магнитом (магнитостатические линзы).
2. Вращательно симметричные заряженные электроды, создающие электрическое поле, которое также отклоняет
отрицательно заряженные электроны (электростатические линзы).
Электронные лучи сперва концентрируются с помощью первой линзы-конденсора на объекте. Часть лучей проходит сквозь препарат без изменений; другая часть лучей благодаря рассеиванию структурами препарата меняет свое направление и, падая сзади диафрагмы, срезается ею. Лучи, прошедшие сквозь препарат, попадают на объектив.
Если необходимо достигнуть большого увеличения, то линза объектива должна обладать очень сильным магнитным полем.
Объектив дает промежуточное изображение с увеличением в 100—150 раз, которое видно через смотровое окошко на флуоресцирующем экране и которое можно наблюдать с помощью обычного микроскопа (обзорное изображение с небольшим увеличением).
В центре флуоресцирующего экрана расположено небольшое отверстие, сквозь которое проходит центральная часть пучка электронных лучей. С помощью второй линзы, проекционной (проектива), происходит дальнейшее увеличение изображения в 1000—45 000 раз. Это конечное изображение можно наблюдать сквозь смотрозое окошке на втором проекционном экране, а для достижения еще большего увеличения можно рассматривать его еще через обычный микроскоп.
Флуоресцирующий экран конечного изображения можно заменить фотографической пластинкой. Конечное изображение является, следовательно, сильно увеличенной центральной частью промежуточного изображения.
Для фотографических снимков можно применять все типы негативных материалов, так как фотографические эмульсии чувствительны как к световым, так и к электронным лучам. Экспозиция обычно равняется 1—3 секундам.
Линзы электронного микроскопа можно комбинировать и достигать таким образом различных увеличений. Светящийся экран обычно изготовляется из люминофоров — сульфида цинка или смеси из сульфида цинка с селенидом кадмия.
Изображение светится желто-зеленым светом, к которому более всего чувствителен человеческий глаз.
В видимый свет превращается до 10% первоначальной энергии электронного пучка. При больших увеличениях становится видимым зерно мелкозернистого экрана, состоящего из бесчисленного количества кристаллов. Это создает затруднения, уже знакомые нам по обычной фотографии, при съемке малоформатными камерами, когда снимки должны быть сильно увеличены.
Электростатические и электромагнитные линзы имеют больше дефектов и дефектов более значительных, чем стек-
лянные линзы. Кроме того, и электронный луч подвержен ряду помех. Уже колебания напряжения источника тока и электрические или магнитные помехи являются источником ошибок, с которыми не приходится встречаться при работе со световым микроскопом.
Вследствие этого очень высокая, теоретически возможная разрешающая сила электронных микроскопов далеко не полностью может быть использована. Напротив, необходимо в максимальной степени уменьшать апертуру линз. В настоящее время изыскивают способы уменьшить дефекты линз электронного микроскопа.
В то время как апертура объективов светового микроскопа достигает величины от 0,10 до 1,40, у объективов электронного микроскопа она равна приблизительно 0,005. Однако такие малые апертуры имеют и свои преимущества, а именно большую глубину резкости электронного микроскопа. Глубина поля изображения значительно увеличивается, что облегчает получение стереоскопических снимков. Такие изображения получают или наклоном объекта, или поворотом источника лучей относительно оптической оси.
Яркость изображения регулируется изменением величины тока конденсора. Имеется также особое устройство по типу крестообразного столика светового микроскопа, с помощью которого можно передвигать объект и соответствующим образом устанавливать его.
Путем диафрагмирования центральных лучей или наклонной установки конденсора получают освещение по методу темного поля в проходящем свете.
Металлы можно исследовать в микроскопе с отраженным лучевым потоком, когда электронные лучи падают наклонно на объект и отражаются металлической поверхностью. Отраженные лучи служат для получения изображения.
Возникают такие же соотношения, которые частично знакомы нам при освещении по методу темного поля наклонно падающим светом. Структура металлических поверхностей становится рельефно видимой. Структуры, лежащие перпендикулярно электронному лучу, передаются в правильных пропорциях, а структуры, лежащие параллельно , ему, выглядят сильно укороченными (азимутальное искажение).
