Сканирующий микроскоп – это прибор, который используют в разных отраслях с целью изучения объектов под большим увеличением, где применяют энергетический электронный пучок. Сканирующий микроскоп стал известным уже с начала 1930 годов, когда началось изучение органических клеток и тканей. Основное отличие светового микроскопа от электронного заключается в оптической системе последнего, в ней применяются электромагнитные линзы и электростатические, которые направляют пучок электронного луча и фокусируют его на исследуемом объекте с целью получения увеличенного изображения и изучения его.
Устройство сканирующего микроскопа, принцип действия
Сканирующий электронный микроскоп: принцип работы основан на том, что из него исходит электронный пучок разной энергии. На исследуемом образце он фокусируется в виде пятна, размер которого не превышает 5нм. Благодаря этому пятну и происходит сканирование всей поверхности объекта. При столкновении электронного пучка с поверхностью объекта, он немного проникает в нее, при этом происходит процесс эмиссии не только электронов, но и фотонов из самого предмета, который подлежит обследованию, которые и попадают в электронно-лучевую трубку, в которой они преобразуются в изображение.
Все полученные изображения при исследовании сканирующим электронным микроскопом делятся на те, которые образуются из вторичных электронов; те, которые формируются из рассеянных электронов, а также те, которые получены за счет рентгеновского излучения.
Применение электронной микроскопии в разных отраслях не только науки, но и техники характеризуется использование разной микроскопии. Вкратце остановимся на каждой из них.
- Сканирующая зондовая микроскопия применяется при идентификации морфологического строения образца и для идентификации его поверхности с использованием зонда (оптический зонд или игла), который соприкасается с поверхностью изучаемого предмета.
- Сканирующая туннельная микроскопия – одна из разновидностей зондовой микроскопии, отличие которое заключается в том, что на иглу, сканирующую поверхность предмета, поступает потенциал и происходит создание туннельного тока, при этом между иглой и поверхностью расстояние не превышает 0.1 нм.
- Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия проводится не только на поверхности исследуемого образца, но и заданной глубине исследуемого предмета. Благодаря этому удается получить четкую информацию о послойном строении препарата. При работе с современным оборудованием можно получить трехмерное изображение объекта, в результате чего специалисты в дальнейшем могут провести множество исследований.
Виды, отличия
На сегодня в медицине используют два вида сканирующих микроскопов:
- электронный сканирующий микроскоп
- просвечивающий электронный.
Преимущества и недостатки
Сканирующий электронный микроскоп имеет целый ряд преимуществ и достоинств. Среди них основное место принадлежит следующим:
- в отличие от оптического микроскопа сила увеличения достигает 300000, что в десятки раз превышают разрешающую способность оптического прибора
- возможность создать максимально большую глубину резкости, при этом большие объекты удается получить в фокусе четкими и ровными
- есть возможность создавать качественные фотографии.
Но помимо достоинств, сканирующая микроскопия имеет и определенные недостатки. Среди них на первый план выступают:
- обычный сканирующий микроскоп способен изучить только тот объект, который помещается внутри камеры и будет твердым
- все элементы, которые имеют низкую атомную массу и находятся ниже 14 номера в таблице, не изучаются, так как не могут быть обнаружены
- цена на самый дешевый микроскоп достигает несколько десятков тысяч долларов.
Учитывая все это, смело можно сказать, что сканирующий электронный микроскоп является прибором, который способен показать то, что при оптической микроскопии не удается увидеть.
