Дифракция электронов. Электронный микроскоп

Рис. 5. Кристалл K2PtCl4, выраженный на пленке из водного раствора.

На уровне размеров, разрешаемой современной электронноймикроскопией, разворачиваются события, играющие в конечном итоге исключительноважную роль в жизни человека, природе и технике. Прежде всего биология. Живыеклетки представляют собой сложные структурные образования; в них протекаютсложнейшие, изученные лишь частично биохимические процессы. Ход этих процессовопределяет жизнедеятельность клеток, их взаимосвязь и в конечном итогежизнедеятельность организмов.

В этом мире нашему взору открываются ранее не известные намнаселяющие его «жители», их действия и привычки, взаимоотношения между собой, их дружба и маленькие трагедии, которые в конечном итоге приводят к событиям, играющим важнейшую роль в масштабах природы и человечества. Здесь намолекулярном уровне хранится величайшая тайна ¾тайна жизни, ее вечного воспроизведения и совершенствования. Здесь же спрятанытакие факторы, как причины болезней и смерти, либо прерывающие жизнь, либоделающие ее трагической; вирусы многих грозных болезней «легких», таких, какгрипп, и страшных — таких, как чума; сложные молекулярные структуры ¾ молекулы ДНК, РНК, хранящиевековечный код жизни, воспроизводящие и осуществляющие эту жизнь, ¾ принадлежат к этому миру.

Многие свойства материалов, являющихся основой современнойтехники и использующихся в повседневной жизни человека и общества в целом, определяются свойствами микроструктур вещества, также относящихся к этому миру.

Таким образом, мир, который открывают нам методыэлектронной микроскопии, не только многообразен и по своему красочен, но ииграет чрезвычайно важную роль в жизни природы и человечества.

8. Виды электронных микроскопов

Многообразие явлений, требующих изучения при помощи электронноймикроскопии, определяет разнообразие и специфику ее методов и соответствующихустройств. Мы уже знакомы с принципом действия просвечивающего электронногомикроскопа. С его помощью можно исследовать тонкие образцы, пропускающиепадающий на них пучок электронов.

В ряде случаев и в первую очередь для исследования массивныхобъектов применяются электронные микроскопы других типов.

8.1. Эмиссионный электронный микроскоп

Эмиссионный электронный микроскоп формирует изображение с помощьюэлектронов, испускаемых самим объектом. Такое испускание достигается путемнагревания объекта (термоэлектронная эмиссия), освещения его (фотоэлектроннаяэмиссия), бомбардировки электронами или ионами (вторичная электронная эмиссия), а также помещением его в сильное электрическое поле (автоэлектронная эмиссия).Увеличенное изображение формируется подобно тому, как это делается в микроскопепросвечивающего типа. Образование изображения в эмиссионном электронноммикроскопе происходит в основном за счет различного испускания электроновмикроучастками объекта. При эмиссионных исследованиях объектов разрешающаяспособность микроскопов составляет ~300А°.

Эмиссионная электронная микроскопия нашла широкоеприменение в исследованиях и разработках катодов электровакуумных приборовразличного, в том числе радиолокационного применения, а также в физическихисследованиях металлов и полупроводников.