Elektrónový mikroskop, mikroskop, ktorý dosahuje extrémne vysoké rozlíšenie pomocou elektrónového lúča namiesto lúča svetla na osvetlenie predmetu štúdie.
metalurgia: elektrónová mikroskopia
Veľký pokrok sa dosiahol pri použití jemne zameraných lúčov energetických elektrónov na skúmanie kovov. Elektrónový mikroskop s,
histórie
Základný výskum mnohých fyzikov v prvej štvrtine 20. storočia naznačoval, že katódové lúče (tj elektróny) by sa mohli nejakým spôsobom použiť na zvýšenie rozlíšenia mikroskopov. Francúzsky fyzik Louis de Broglie v roku 1924 otvoril cestu s návrhom, aby sa elektrónové lúče mohli považovať za formu vlnového pohybu. De Broglie odvodil vzorec pre svoju vlnovú dĺžku, čo ukázalo, že napríklad pre elektróny zrýchlené o 60 000 voltov (alebo 60 kilovoltov [k]) by efektívna vlnová dĺžka bola 0,05 angstromu (Ä) - 1, 100 000 vlnovej dĺžky zelenej svetlo. Ak by sa takéto vlny mohli použiť v mikroskope, malo by to za následok značné zvýšenie rozlíšenia. V roku 1926 sa ukázalo, že magnetické alebo elektrostatické polia môžu slúžiť ako šošovky pre elektróny alebo iné nabité častice. Tento objav inicioval štúdium elektrónovej optiky a do roku 1931 nemeckí elektrotechnici Max Knoll a Ernst Ruska vymysleli elektrónový mikroskop s dvoma šošovkami, ktorý produkoval obrazy zdroja elektrónov. V roku 1933 bol postavený primitívny elektrónový mikroskop, ktorý zobrazoval skôr vzorku ako zdroj elektrónov, av roku 1935 Knoll vytvoril naskenovaný obraz pevného povrchu. Rozlíšenie optického mikroskopu bolo čoskoro prekročené.
Nemecký fyzik Manfred, Freiherr (baron) von Ardenne a britský elektronický inžinier Charles Oatley položili základy transmisnej elektrónovej mikroskopie (pri ktorej elektrónový lúč prechádza vzorkou) a skenovacej elektrónovej mikroskopie (pri ktorej sa elektrónový lúč vysunie z inej vzorky elektróny, ktoré sa potom analyzujú), ktoré sú zaznamenané predovšetkým v Ardennovej knihe Elektronen-Übermikroskopie (1940). Ďalší vývoj v konštrukcii elektrónových mikroskopov sa oneskoril počas druhej svetovej vojny, ale v roku 1946 dostal impulz s vynálezom stigmátora, ktorý kompenzuje astigmatizmus objektívu, po ktorom sa výroba rozšírila.
Transmisný elektrónový mikroskop (TEM) môže snímať vzorky s hrúbkou do 1 mikrometra. Vysokonapäťové elektrónové mikroskopy sú podobné TEM, ale pracujú pri oveľa vyšších napätiach. Rastrovací elektrónový mikroskop (SEM), v ktorom sa elektrónový lúč skenuje po povrchu tuhého objektu, sa používa na vytvorenie obrazu detailov povrchovej štruktúry. Environmentálny skenovací elektrónový mikroskop (ESEM) môže vytvárať naskenovaný obraz vzorky v atmosfére na rozdiel od SEM a je prístupný štúdiu vlhkých vzoriek, vrátane niektorých živých organizmov.
Kombinácie techník viedli k rastrovaciemu transmisnému elektrónovému mikroskopu (STEM), ktorý kombinuje metódy TEM a SEM a mikroanalyzátor elektrónových sond alebo analyzátor mikroprípravkov, ktorý umožňuje chemickú analýzu zloženia materiálov, ktoré sa majú vyrobiť pomocou dopadajúci elektrónový lúč na excitáciu emisií charakteristických röntgenových lúčov chemickými prvkami vo vzorke. Tieto röntgenové lúče sú detekované a analyzované spektrometrami zabudovanými do prístroja. Analyzátory microprobe sú schopné vytvárať snímky elektrónového skenovania, takže štruktúra a zloženie môžu byť ľahko korelované.
Ďalším typom elektrónového mikroskopu je mikroskop s emisiou poľa, v ktorom sa silné elektrické pole používa na kreslenie elektrónov z drôtu namontovaného v trubici s katódovým žiarením.
