Ηλεκτρονική μικροσκοπία - εργαλείο νανοτεχνολογίας

Η ηλεκτρονική μικροσκοπία είναι ένα σύνολο μεθόδων ανιχνευτή ηλεκτρονίων που επιτρέπουν σε κάποιον να μελετήσει τη μικροδομή των στερεών, καθώς και την τοπική τους σύνθεση και το μικρό πεδίο.

Με αυτήν την ερευνητική μέθοδο, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές - μικροσκόπια, στα οποία η εικόνα μεγεθύνεται λόγω της παρουσίας δέσμης ηλεκτρονίων.

Η ηλεκτρονική μικροσκοπία έχει δύο κύριους τομείς:

• Ημιδιαφανές - πραγματοποιείται με χρήσηηλεκτρονικά μικροσκόπια μετάδοσης, στα οποία τα αντικείμενα φωτίζονται από μια δέσμη ηλεκτρονίων με ενέργειες από 50 έως 200 keV. Τα ηλεκτρόνια που διέρχονται από το υπό μελέτη αντικείμενο εμπίπτουν σε ειδικούς μαγνητικούς φακούς. Αυτοί οι φακοί σχηματίζουν μια εικόνα όλων των εσωτερικών δομών του αντικειμένου σε ειδική οθόνη ή φωτογραφική ταινία. Πρέπει να ειπωθεί ότι η ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης καθιστά δυνατή την επίτευξη αύξησης σχεδόν 1,5 * 106 φορές. Καθιστά δυνατή την αξιολόγηση της κρυσταλλικής δομής των αντικειμένων, επομένως θεωρείται η κύρια μέθοδος για τη μελέτη των εξαιρετικά λεπτών δομών διαφόρων στερεών.

• Μικροσκοπία ηλεκτρονικής σάρωσης (ράστερ)- πραγματοποιείται με τη βοήθεια ειδικών μικροσκοπίων, όπου η δέσμη ηλεκτρονίων συλλέγεται σε λεπτό καθετήρα χρησιμοποιώντας μαγνητικούς φακούς. Σαρώνει την επιφάνεια του υπό μελέτη αντικειμένου, ενώ προκύπτει δευτερογενής ακτινοβολία, η οποία καταγράφεται από διάφορους ανιχνευτές και μετατρέπεται σε αντίστοιχα σήματα βίντεο.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η ηλεκτρονική μικροσκοπίαδιαθέτει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων φασματικής μικροανάλυσης ακτίνων Χ. Γι 'αυτό γίνεται όλο και πιο διαδεδομένο και μπορεί να χαρακτηριστεί σημαντικό επίτευγμα της σύγχρονης νανοτεχνολογίας.

Επιπλέον, ηλεκτρονική μικροσκοπίαπροκαλεί την εντατική ανάπτυξη της μορφομετρίας υπολογιστών, η ουσία της οποίας είναι η χρήση της τεχνολογίας υπολογιστών για μια πιο ολοκληρωμένη και ολοκληρωμένη επεξεργασία ηλεκτρονικών εικόνων.

Μέχρι σήμερα, αναπτύχθηκεσυγκροτήματα υλικού και λογισμικού που είναι σε θέση να απομνημονεύουν τις ληφθείσες εικόνες και να εκτελούν τη στατιστική τους επεξεργασία, να διορθώνουν την αντίθεση και τη φωτεινότητά τους, να επισημαίνουν τις μεμονωμένες λεπτομέρειες των υπό μελέτη μικροδομών.

Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά μικροσκόπια είναι εξοπλισμένα μεειδικοί επεξεργαστές που μειώνουν την πιθανότητα βλάβης σε δείγματα του υπό μελέτη υλικού, καθώς και αυξάνουν την αξιοπιστία των δεδομένων που σχετίζονται με την ανάλυση της μικροδομής των αντικειμένων, η οποία διευκολύνει σημαντικά το έργο των ερευνητών.

Οι εξελίξεις στην ηλεκτρονική μικροανάλυση είναι ενεργέςχρησιμοποιούνται για την κατανόηση των ατομικών αλληλεπιδράσεων, η οποία επιτρέπει τη δημιουργία υλικού με νέες ιδιότητες, και η προηγμένη τρισδιάστατη μοντελοποίηση επιτρέπει στους βιολόγους να διερευνήσουν τους σημαντικούς μοριακούς μηχανισμούς που διέπουν όλες τις βιολογικές διαδικασίες. Επιπλέον, χάρη στη χρήση ηλεκτρονικής μικροσκοπίας, είναι δυνατή η πραγματοποίηση ορισμένων δυναμικών πειραμάτων και η λήψη της απαραίτητης βάσης για τη δημιουργία νέων νανοδομών.