Применение электронного микроскопа в биологии и медицине

Увеличении и пределе разрешения.

Волновые свойства частиц можно использовать не только для дифракционного структурного анализа, но и для получения увеличенных изображений предмета.

В электронном микроскопе носителем информации о предмете является электрон, а источником электронов – подогреваемый катод 1. Ускорение электронов и образование пучка осуществляется фокусирующим электродом и анодом – системой, называемой электронной пушкой 2. После взаимодействия с предметом (в основном – рассеяние) поток электронов преобразуется и содержит информацию о предмете. Формирование потока электронов происходит под воздействием электрического поля (система электродов и конденсаторов) и магнитного поля (система катушек с током). Эти системы называются электронными линзами: 3-конденсорная, 4-электронная, служащая объективом, 5-проекционная. Изображение регистрируется на чувствительной к электронам фотопластинке или катодолюминесцирующем экране 6.

Найдем предел разрешения электронного микроскопа­­­­­­­­­­­­­­_­­_­­­:

Предел разрешения Z электронного микроскопа зависит от ускоряющего напряжения и можно добиться, чтобы он был значительно меньше, чем у оптического микроскопа.

Пусть U=100кв=100000в, апертурный угол ~10^-2 рад, тогда получим:

Z»1A⁰=0,1нм.

Современные электронные микроскопы дают максимальное увеличение в сотни тысяч крат.

где расстояние от предмета до экрана, f₁ и f₂ – фокусные расстояния магнитных линз.

Применение ускоряющего напряжения большего, чем 100кв, хотя и повышает разрешающую способность, но связано с некоторыми сложностями, например, происходит разрушение исследуемого объекта электронами, имеющий большую скорость.

Чтобы исключить столкновение электронов с молекулами воздуха, в системе создается достаточно высокий вакуум, порядка 10^{-5 мм рт. ст.}

Для рассматривания в электронный микроскоп пригодны лишь очень тонкие срезы, т.к. электроны сильно поглощаются и рассеиваются веществом. Поэтому в некоторых случаях целесообразно сделать оттиск исследуемой поверхности объекта на тонком слое пластмассы. Эту процедуру называют репликацией, а пластмассовую копию поверхности – репликой.

Вопрос 9. 5 минут

Дата добавления: 2014-01-14