Електронна мікроскопія - інструмент нанотехнологій

Електронна мікроскопія є сукупністю електронно-зондових методів, що дозволяють досліджувати мікроструктуру твердих тіл, а також їх локальний склад і мікрополе.

Відео: Растровий електронний мікроскоп

При цьому методі дослідження застосовуються спеціальні прилади - мікроскопи, в яких зображення збільшується завдяки наявності пучків електронів.

Електронна мікроскопія має два основних напрямки:

Відео: Нанотехнології. Невидима революція - Покращений людина?

• Просвічує - здійснюється за допомогою трансмісивних електронних мікроскопів, в яких об`єкти просвічуються пучком електронів, що володіють енергією від 50 до 200 кеВ. Електрони, які проходять через досліджуваний об`єкт, потрапляють на спеціальні магнітні лінзи. Дані лінзи формують на спеціальному екрані або фотоплівці зображення всіх внутрішніх структур об`єкта. Треба сказати, що просвічує електронна мікроскопія дозволяє отримувати збільшення практично в 1,5 * 106 раз. Вона дає можливість судити про кристалічному будові об`єктів, тому вважається основним методом дослідження ультратонких структур різних твердих тіл.

• Сканирующая (растрова) електронна мікроскопія - проводиться за допомогою спеціальних мікроскопів, в яких електронний промінь з використанням магнітних лінз збирається в тонкий зонд. Він сканує поверхню досліджуваного об`єкта, при цьому виникає вторинне випромінювання, яке реєструється різними детекторами і перетворюється в відповідні відеосигнали.

Варто відзначити, що електронна мікроскопія володіє рядом переваг перед традиційними методиками рентгеноспектрального мікроаналізу. Саме тому вона набуває все більшого поширення і може називатися важливим досягненням сучасних нанотехнологій.

Крім цього, електронна мікроскопія обумовлює інтенсивний розвиток комп`ютерної морфометрії, суть якої полягає в застосуванні комп`ютерної техніки для більш ретельної і повної обробки електронних зображень.

Відео: Застосування скануючої електронної мікроскопії в біології 20140515 1104 1

На сьогоднішній день розроблені апаратно-програмні комплекси, які здатні запам`ятовувати отримані зображення і проводити їх статистичну обробку, коригувати їх контрастність і яскравість, виділяти окремі деталі досліджуваних мікроструктур.

Сучасні електронні мікроскопи оснащені спеціальними процесорами, які знижують ймовірність пошкодження зразків досліджуваного матеріалу, а також підвищують достовірність даних, що стосуються аналізу мікроструктури об`єктів, що значно полегшує працю дослідників.

Досягнення електронного микроанализа активно застосовуються для розуміння атомних взаємодій, що дозволяє створювати матеріал з новими властивостями, а прогресивне тривимірне моделювання дозволяє біологам досліджувати важливі молекулярні механізми, які лежать в основі всіх біологічних процесів. Крім цього, завдяки використанню електронної мікроскопії, можна проводити ряд динамічних експериментів і отримувати необхідну базу для створення нових наноструктур.