Электронный просвечивающийся микроскоп

Содержание:Введение 3 1. История просвечивающей электронной микроскопии 4 2. Принцип работы и основные характеристики электронного микроскопа 7 3. Анализ структуры наноматериалов с помощью просветляющего электронного микроскопа 11 Выводы и результаты работы 17 Список использованной литературы 19  

Вступление:В последнее время наука и техника сделала стремительный рывок вперед. Учение еще в начале ХХ века сформулировали принципы квантовой механики, которые позволили описать основные свойства микрочастиц. Тогда же было выявлено явление дифракции электронов и рентгеновского излучения. Развитие современной физики невозможно без широкого использования полупроводниковых приборов, микросхем, датчиков, в основе которых лежит использование монокристаллов кремния и карбида кремния. Поэтому возникает задача исследования их кристаллической структуры. Современная металлургия, материаловедение также требуют методов и способов исследования микроструктуры материалов, нахождения микротрещин и каверн, границ раздела микрокристаллов разных металлов. Такие же задачи возникают и при создании наноматериалов. Современная биология также требует методов исследования микроструктуры клеток, вирусов. Размеры таких образований незначительны и также следует учесть их биологическое происхождение, что обуславливает невысокую стойкость к действию пучков жестких излучений (электронов, протонов), высоких температур и т.п. Одним из методов, который позволяет в значительной мере проникнуть в строение указанных материалов и веществ является электронная микроскопия. Она основана на дифракции электронного излучения на монокристаллах или поликристаллических образцах, для фокусировки излучения используются магнитные линзы, а изображение проектируется на флуоресцентном экране или фотоплёнке или сенсорном приборе с зарядовой связью (ПЗС_матрице). Применение указанного метода анализа позволяет получать разрешение порядка 5-10 нм.  

Выводы:Использование просвечивающей электронной микроскопии позволяет с высокой точностью проводить качественный и количественный анализ материалов, получить изображения микротрещин в исследуемом материале. Разрешающая способность электронного микроскопа достигает 100 нм, что в 2 раза выше, чем у оптических микроскопов (200 нм). Теоретически электронный микроскоп позволяет достичь на 2 порядка лучшего разрешения, чем метод оптической микроскопии (поскольку длина волны меньше на 2 порядка). Однако современный оптический микроскоп – наноскоп имеет разрешение до 3-10 нм. В последнее время нашел применение метод трехмерной электронной томографии, когда при помощи сканирующего электронного микроскопа получают трехмерные изображения микрообъекта. Данный метод анализа используется в материаловедении при анализе роста наночастиц с размером порядка 10-100 нм. Метод электронной микроскопии имеет неплохие перспективы. Сейчас проектируются и вводятся в строй в научных лабораториях новые, мощные источники когерентного электронного излучения, поэтому с повышением быстродействия компьютеров можно будет получить трехмерные изображения объектов с разрешением в 2-3 ангстрема. Эти приборы найдут свое использование в материаловедении, при изучении наночастиц, в медицинских исследованиях.  

Литература:1. Горелик С. С. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С. С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков – М. : Наука, 1989. – 423 с. 2. Гоулдстейн Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Пер. с англ. т. 2. – М. : Мир. – 383 с. 3. Новиков И. И. Металловедение, термообработка и рентгенография : Учебник для вузов / И. И. Новиков, Г. Б. Строганов, А. И. Новиков. – М. : Мисис, 1994. – 480с. 4. Физическое материаловедение ; под ред. Р. Кана. – М. : Наука, 1968. – 387 с. 5. П. Хокс. Электронная оптика и электронная микроскопия. – М. : Мир, 1974. – 318 с. 6. Р. Хейденрайх. Основы просвечивающей электронной микроскопии. – М. : Мир, 1966. – 471с. 7. Томас Г. Просвечивающая электронная микроскопия / Г. Томас, М. Дж. Гориндж. – М. : Наука, 1983. – 316 с. 8. Шиммель Г. Методика электронной микроскопии. – М. :Мир, 1972. – 299 с.