Tipi di microscopio elettronico
La microscopia elettronica è una tecnica ausiliaria utilizzata per ottenere immagini elettromagnetiche ad alta risoluzione di campioni biologici o non biologici.La microscopia elettronica ha diversi tipi, tra cui:
Microscopio elettronico a trasmissione
Il microscopio elettronico a trasmissione ( TEM) .) che si tratta di un dispositivo il cui principio consiste nel dirigere un raggio elettronico ad alta tensione prodotto da una sorgente di radiazione elettronica, poiché questo raggio viene inviato verso il campione da esaminare, il che porta alla sua illuminazione per formare un'immagine ingrandita di questo campione , visibile attraverso l'obiettivo del microscopio.
Il microscopio elettronico a trasmissione è uno dei tipi più popolari di microscopi attualmente in uso, ed è stato sviluppato dallo scienziato Ernst Ruska in collaborazione con lo scienziato Max Knoll nel 1931 d.C., e questo tipo di microscopio è considerato il più simile al tradizionale microscopio ottico.
Usi della microscopia elettronica a trasmissione
Il microscopio elettronico a trasmissione è utilizzato nelle applicazioni mediche, biologiche, fisiche, forensi, gemmologia, mineralogia, nanotecnologia e applicazioni educative, scientifiche e industriali.Alcuni di questi usi sono i seguenti:
- Imaging delle parti interne delle cellule.
- Imaging delle strutture delle molecole proteiche.
- Conoscenza dell'organizzazione delle molecole nei virus e dei filamenti delle strutture cellulari.
- Conoscere la disposizione delle molecole proteiche nelle membrane cellulari.
- Produzione di semiconduttori, chip per computer e produzione di silicio.
- Identificare difetti, fratture e danni in oggetti di piccole dimensioni.
Vantaggi e svantaggi della microscopia elettronica a trasmissione
Il microscopio elettronico a trasmissione si caratterizza per la produzione di immagini bidimensionali in bianco e nero, che vengono notevolmente ingrandite, il che porta a dare un'immagine di altissima risoluzione, in quanto l'ingrandimento arriva a circa 2 milioni di volte.Alcuni negativi ,
- Il microscopio elettronico a trasmissione necessita di campioni molto sottili, lo spessore di un campione non supera i 100 nanometri, in modo che gli elettroni possano passare attraverso i tessuti, e per fare questo è necessario utilizzare un microtomo o quello che si chiama microtomo, che è uno strumento utilizzato per tagliare fette molto piccole e precise.
- I campioni utilizzati nel microscopio elettronico a trasmissione devono essere stabilizzati chimicamente ponendoli in una soluzione chimica che preservi la struttura cellulare.
- I campioni utilizzati per la microscopia elettronica a trasmissione devono essere completamente disidratati.
- Il microscopio elettronico a trasmissione è grande e costoso.
Microscopio elettronico a scansione
Il microscopio elettronico a scansione ( SEM) che si tratta di un dispositivo che produce immagini ingrandite di diversi campioni mediante la tecnologia di scansione raster, che è una tecnica che dirige un raggio elettronico focalizzato attraverso l'area rettangolare del campione, quindi questo raggio perde la sua energia convertendola in un'altra forma di energia, che funziona per visualizzare i dettagli del campione desiderato controllato. Questo microscopio è stato sviluppato negli anni cinquanta del secolo scorso dal professor Dr. Charles Oatliff con l'aiuto di un gruppo di suoi studenti.
Usi del microscopio elettronico a scansione
Gli usi del microscopio elettronico a scansione sono ampi e più completi degli usi del microscopio elettronico a trasmissione. [2] I seguenti sono i più importanti di questi usi:
- Scienze chimiche, aerospaziali ed elettroniche.
- Miglioramento e sviluppo di nanofili utilizzati come sensori di gas.
- Controllo di qualità dei semiconduttori.
- Fabbricazione di microchip utilizzati in vari dispositivi elettronici, aiutandoli ad assemblarli.
- Studi di scienze biologiche, come studi relativi a virus, batteri, tessuti animali e altri.
- Svolge un ruolo nelle indagini forensi.
- Studi geologici.
- Contribuisce in campo medico, identificando alcune malattie, testando vaccini, conoscendo le cause della malattia e così via.
- Rilevamento di difetti superficiali e fratture.
I pro ei contro di un microscopio elettronico a scansione
Il microscopio elettronico a scansione si caratterizza per produrre un'immagine tridimensionale, e può essere utilizzato per fotografare campioni di grandi dimensioni che possono raggiungere una dimensione di diversi centimetri, è inoltre in grado di produrre immagini di campioni anche se sono bagnati, ma include alcuni inconvenienti, tra cui:
- Il costo del microscopio elettronico a scansione è elevato e le sue dimensioni sono elevate.
- I campioni utilizzati in un microscopio elettronico a scansione richiedono una formazione per essere in grado di prepararli.
- Il microscopio deve essere utilizzato in un'area priva di interferenze o vibrazioni elettriche o magnetiche.
- Sebbene fornisca immagini ad alta risoluzione, sono meno accurate delle immagini del microscopio elettronico a trasmissione.
Parti del microscopio elettronico
Il microscopio elettronico è costituito da diverse parti principali e ciascuna parte ha una funzione specifica che svolge e queste parti sono: [4]
- Pistola elettronica
Sappi che è una pistola che spara filamenti di tungsteno caldi che generano elettroni.
- Lenti elettromagnetiche
Il microscopio elettronico contiene una serie di lenti elettromagnetiche che contribuiscono ad ingrandire l'immagine del campione, e ognuna di esse ha una funzione specifica che svolge, e queste lenti sono:
- Una lente concentratrice che focalizza il fascio di elettroni sul campione.
- La lente dell'obiettivo è una bobina magnetica che ha un'elevata capacità di formare l'immagine mediamente ingrandita, dove il fascio di elettroni la attraversa dopo aver lasciato il campione da riprendere.
- Le lenti ottiche sono un gruppo di lenti magnetiche che formano l'immagine finale ingrandita.
- porta campioni
È definita come una membrana molto sottile costituita da carbonio o collodio, ed è fissata da un reticolo metallico.
- Sistema di visualizzazione e registrazione delle immagini
Dopo aver ottenuto l'immagine finale ingrandita, viene visualizzata tramite un sistema di visualizzazione costituito da uno schermo fluorescente, con una telecamera collegata per registrare l'immagine.