Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Microscope ya elektroni

Kisasa cha umeme cha umeme cha kisasa
Mchoro wa microscope ya elektroni ya maambukizi
Microscope ya elektroni iliyojengwa na Ernst Ruska mwaka wa 1933

Microscope ya elektroni ni microscope ambayo inatumia boriti ya elektroni za kasi kama chanzo cha nuru. Kama wavelength ya elektroni inaweza kuwa hadi mara 100,000 mfupi zaidi kuliko ile ya photoni za mwanga zinazoonekana, microscopes ya elektroni ina nguvu kubwa ya kutatua kuliko microscopes ya mwanga na inaweza kufunua muundo wa vitu vidogo. Maambukizi ya microscope ya elektroni ya skanning yamefanikiwa bora zaidi kuliko 50 ya azimio la jioni katika modeli la hali ya giza ya eneo la giza [1] na ukubwa wa hadi 10,000,000x ambapo microscopes nyingi za mwanga hupunguzwa na diffraction hadi 200 nm azimio na sifa bora chini ya 2000x.

Microscopes ya elektroni ina mifumo ya lens ya elektroni inayofanana na lenses za kioo ya darubini ya mwanga.

Microscopes ya elektroni hutumika kuchunguza ultrastructure ya aina mbalimbali za specimens za kibiolojia na madini ikiwa ni pamoja na microorganisms , seli , molekuli kubwa, sampuli za biopsy , metali , na fuwele . Kwa viwanda, microscopes ya elektroni mara nyingi hutumiwa kwa udhibiti wa ubora na kushindwa . Microscopes ya elektroni ya kisasa huzalisha micrograph elektroni kutumia kamera maalum ya digital na grabbers frame kwa kukamata picha.

Yaliyomo

Historia

Mchoro unaoelezea matukio yanayotokana na uingiliano wa elektroni yenye nguvu na suala.

Lens ya umeme ya kwanza ilianzishwa mwaka 1926 na Hans Busch . [2]

Kulingana na Dennis Gabor , mtaalamu wa fizikia Leó Szilárd alijaribu mwaka 1928 kuwashawishi Busch kujenga microscope ya electroni, ambalo alikuwa ameweka patent. [3]

Mtaalamu wa fizikia Ernst Ruska na mhandisi wa umeme Max Knoll alijenga darubini ya elektroni ya mfano mwaka wa 1931, yenye uwezo wa ukuzaji wa nguvu mia nne; vifaa ni maandamano ya kwanza ya kanuni za microscopy electron. [4] Miaka miwili baadaye, mwaka wa 1933, Ruska ilijenga microscope ya elektroni ambayo ilizidi azimio linaloweza kufikia kwa microscope ya macho (mwanga). [4] Aidha, Reinhold Rudenberg , mkurugenzi wa kisayansi wa Siemens-Schuckertwerke , alipata patent ya microscope ya elektroni mwezi Mei 1931.

Mnamo mwaka wa 1932, Ernst Lubcke wa Siemens & Halske alijenga na kupatikana picha kutoka kwa darubini ya elektronikta, kutumia dhana ilivyoelezwa katika maombi ya ruhusa ya Rudenberg. [5] Miaka mitano baadaye (1937), kampuni fedha kazi ya Ernst Ruska na Bodo von Borries , na walioajiriwa Helmut Ruska (ndugu Ernst ya) kuendeleza maombi ya darubini, hasa kwa sampuli kibiolojia. [4] [6] Pia mwaka wa 1937, Manfred von Ardenne alifanya upasuaji wa microscope ya electron skanning . [7] Nguvu ya kwanza ya umeme ya elektroni ilitolewa mwaka wa 1938 na Siemens. [8] Mstari wa kwanza wa elektronikta ya Kaskazini ya Amerika Kaskazini ilijengwa mwaka wa 1938, katika Chuo Kikuu cha Toronto , na Eli Franklin Burton na wanafunzi Cecil Hall, James Hillier , na Albert Prebus; na Siemens ilizalisha microscope ya elektroni ya maambukizi (TEM) mwaka wa 1939. [9] Ingawa microscopes ya maambukizi ya kisasa ya kisasa yana uwezo wa kukuza nguvu milioni mbili, kama vyombo vya sayansi, hubakia kulingana na mfano wa Ruska.

Aina

Upeo wa microscope ya elektroni (TEM)

Mfumo wa uendeshaji wa Microscope ya Electron Transmission

Mbinu ya kwanza ya darubini ya elektroni, maambukizi elektroni (TEM) anatumia high voltage elektroni boriti kwa atawaangazia sampuli na kujenga picha. Msumari wa elektroni unatengenezwa na bunduki ya elektroni , ambayo hutengenezwa na cathode ya tungsten kama chanzo cha electron. Elektroni boriti ni kuharakisha na anode kawaida katika +100 k eV (40 kwa 400 Kev) kuhusiana na cathode, umakini na umeme na sumakuumeme lenses, na kusambazwa kupitia sampuli iliyo katika sehemu ya uwazi kwa elektroni na kwa sehemu kuwatawanya yao nje ya boriti. Wakati inatokea kutoka kwenye specimen, boriti ya elektroni hubeba habari kuhusu muundo wa specimen inayoinuliwa na mfumo wa lens lengo la microscope. Tofauti za anga katika habari hii ("picha") zinaweza kutazamwa kwa kupima picha ya elektroni iliyoinuliwa kwenye skrini ya kutazama fluorescent iliyovaliwa na vifaa vya phosphor au scintillator kama sulfide ya zinc. Vinginevyo, picha inaweza kupiga picha kwa kuonyeshwa filamu au sahani ya picha moja kwa moja kwenye boriti ya elektroni, au phosphor ya juu-azimio inaweza kuunganishwa kwa njia ya mfumo wa macho ya lens au mwongozo wa fiber optic mwanga wa sensor ya digital kamera . Picha inayoonekana na kamera ya digital inaweza kuonyeshwa kwenye kufuatilia au kompyuta.

Azimio la TEM ni mdogo hasa kwa uhamisho wa sherrical, lakini kizazi kipya cha washauri wa kuhama huweza kushinda sehemu moja kwa moja ili kuzuia azimio. Urekebishaji wa vifaa vya uhamisho wa spherical kwa ufumbuzi wa juu wa ufumbuzi wa elektroni microscopy (HRTEM) umeruhusu uzalishaji wa picha kwa azimio chini ya 0.5 angstrom (50 picometres ) [1] na ukuu zaidi ya mara milioni 50. [10] Uwezo wa kuamua nafasi za atomi ndani ya vifaa umefanya HRTEM chombo muhimu kwa ajili ya utafiti na maendeleo ya teknolojia ya nano. [11]

Microscopes ya elektroni ya uhamisho hutumiwa mara nyingi katika mfumo wa elektroni diffraction . Faida za diffraction ya electron juu ya crystallography ya X-ray ni kwamba specimen haipaswi kuwa kioo moja au hata poda ya polycrystalline, na pia kwamba Fourier kubadilisha upya muundo wa kitu kilichoinuliwa hutokea kimwili na hivyo huzuia haja ya kutatua tatizo la awamu wanakabiliwa na crystallographers ya X-ray baada ya kupata mifumo yao ya diffraction ya X-ray ya poda moja au ya polycrystalline.

Faida moja kubwa ya darubini ya elektroni ya maambukizi ni haja ya sehemu nyembamba sana za vipimo, kwa kawaida kuhusu 100 nanometers. Kujenga sehemu hizi nyembamba kwa specimens za kibaolojia na vifaa ni kitaalam sana changamoto. Sehemu nyembamba za semiconductor zinaweza kufanywa kwa kutumia boriti ya ion iliyolenga . Vipimo vya tishu vya kibaiolojia ni za kimwili, zimehifadhiwa na kuingizwa katika resin ya polymer ili kuimarisha kwa kutosha ili kuruhusu ugavi wa ultrathini. Sehemu ya vielelezo vya kibiolojia, polima za kikaboni na vifaa vingine vinaweza kuhitaji uchafu na maandiko ya atomi nzito ili kufikia picha inayohitajika.

Scanning microscope ya elektroni (SEM)

Mfumo wa uendeshaji wa Microcope ya Electron Scanning
Picha ya subtilis ya bacillus iliyochukuliwa na microscope ya elektroni ya 1960.

SEM inazalisha picha kwa kuchunguza specimen yenye boriti ya elektroni iliyozingatiwa ambayo inachunguzwa kwenye eneo la mstatili wa specimen ( skanning raster ). Wakati boriti ya elektroni inakabiliana na specimen, inapoteza nishati kwa njia mbalimbali. Nishati iliyopotea imebadilishwa kuwa aina mbadala kama vile joto, uchafu wa elektroni za sekondari za chini na nishati za nyuma za nishati za nyuma, nishati ya mwanga ( cathodoluminescence ) au chafu ya X-ray , ambayo yote hutoa ishara zinazoeleza habari kuhusu mali ya specimen uso, kama vile uchapaji wake na muundo. Sura iliyoonyeshwa na ramani ya SEM ya kiwango tofauti cha ishara yoyote katika picha katika nafasi inayofanana na msimamo wa boriti kwenye specimen wakati ishara imezalishwa. Katika picha ya SEM ya ant iliyoonyeshwa chini na ya kulia, picha hiyo ilijengwa kutoka kwa ishara zilizozalishwa na detector ya sekondari ya elektroni, mode ya kawaida ya kawaida ya picha au ya kawaida katika SEM nyingi.

Kwa ujumla, azimio la picha ya SEM ni chini kuliko ile ya TEM. Hata hivyo, kwa sababu SEM inaonyesha uso wa sampuli badala ya mambo yake ya ndani, elektroni haipaswi kusafiri kupitia sampuli. Hii inapunguza haja ya maandalizi ya sampuli ya kina ili kupunguza nyembamba kwa uwazi wa elektroni. SEM ina uwezo wa kuunda sampuli nyingi ambazo zinaweza kufanikiwa kwenye hatua yake na bado zimefanyika, ikiwa ni pamoja na urefu chini ya umbali wa kazi unatumiwa, mara nyingi milimita 4 kwa picha za azimio kubwa. SEM pia ina kina cha kina cha shamba, na hivyo inaweza kuzalisha picha ambazo ni uwakilishi mzuri wa sura ya uso wa tatu-dimensional ya sampuli. Faida nyingine ya SEM inakuja na microscopes ya elektroni ya skanning ya mazingira (ESEM) ambayo inaweza kuzalisha picha za ubora na azimio na sampuli za hydrated au chini, kuliko utupu wa juu, au chini ya gesi ya chumba. Hii inawezesha imaging sampuli zisizofichwa ambazo hazijumuishwa katika utupu mkubwa wa microscopes ya kawaida ya elektroni.

Sura ya ant katika microscope ya elektroni ya skanning

Rangi ya

Katika maandamano yao ya kawaida, microscopes ya elektroni huzalisha picha kwa thamani moja ya mwangaza kwa pixel, na matokeo hutolewa kwa grayscale . [12] Hata hivyo, mara kwa mara picha hizi huwa colorized kupitia matumizi ya kipengele-kutambua programu, au tu kwa mkono-editing kutumia mhariri graphics. Hii inaweza kufanywa ili kufafanua muundo au kwa athari ya kupendeza na kwa ujumla haina kuongeza habari mpya kuhusu specimen. [13]

Katika baadhi ya habari za maandalizi kuhusu mali kadhaa za specimen zilikusanyika kwa pixel kwa kila mara, kwa kawaida kwa matumizi ya detectors nyingi. [14] Katika SEM, sifa za uchapaji na uchafu wa vifaa zinaweza kupatikana kwa jozi ya detectors ya backscattered electron na sifa hizo zinaweza kupatikana katika picha moja ya rangi kwa kugawa rangi tofauti ya msingi kwa kila sifa. [15] Vivyo hivyo, mchanganyiko wa ishara za nyuma za elektroni na za sekondari zinaweza kupewa rangi tofauti na zimewekwa juu ya mraba moja ya rangi inayoonyesha wakati huo huo mali ya specimen. [16]

Aina fulani za detectors zilizotumiwa katika SEM zina uwezo wa kuchambua, na zinaweza kutoa vitu kadhaa vya data kwenye pixel kila. Mifano ni watambuzi wa nishati ya kuonekana ya nishati ya X-ray ya spectroscopy (EDS) kutumika katika uchambuzi wa msingi na mifumo ya microscope ya Cathodoluminescence (CL) ambayo inachambua kiwango na wigo wa luminescence inayotokana na elektroni (kwa mfano) mifano ya kijiolojia. Katika mifumo ya SEM kutumia detectors hizi ni kawaida kwa alama ya alama alama na kuwaweka juu ya picha moja ya rangi, ili tofauti katika usambazaji wa vipengele mbalimbali vya specimen inaweza kuonekana wazi na ikilinganishwa. Kwa hiari, sanamu ya sekondari ya sekondari ya kawaida inaweza kuunganishwa na njia moja au zaidi ya utaratibu, ili muundo na muundo wa specimen waweze kulinganishwa. Picha hizo zinaweza kufanywa wakati wa kudumisha uaminifu kamili wa ishara ya awali, ambayo haibadilishwa kwa njia yoyote.

Kuchunguza microscope ya elektroni (REM)

Katika microscope ya elektroni ya kutafakari (REM) kama ya TEM, biti ya elektroni ni tukio juu ya uso lakini badala ya kutumia maambukizi (TEM) au elektroni za sekondari (SEM), boriti inayoonekana ya elektroni iliyokataliwa imeonekana. Mbinu hii ni kawaida pamoja na kutafakari electron diffraction (RHEED) na kutafakari spectroscopy ya kupoteza nguvu ya nishati (RHELS) . [ citation inahitajika ] Tofauti nyingine ni spin-polarized chini-nishati electron microscopy ( SPLEEM ), ambayo hutumiwa kwa kuangalia microstructure ya nyanja magnetic . [17]

Kuambukizwa maambukizi ya microscope ya elektroni (STEM)

STEM inajenga suluhisho la tukio la tukio kwenye sampuli ambayo (kama ilivyo na TEM) imepambwa ili kuwezesha kugundua kwa elektroni kutawanyika kwa njia ya specimen. Hatua ya juu ya TEM inawezekana katika STEM. Hatua ya kuzingatia (na kufuta) hutokea kabla ya elektroni kupiga specimen katika STEM, lakini baadaye katika TEM. Matumizi ya STEM ya upangaji wa boriti kama SEM hufanya urahisi picha za giza , na mbinu nyingine za uchambuzi, lakini pia inamaanisha kuwa data ya picha inapatikana kwa swala badala ya fomu sawa. Mara nyingi TEM inaweza kuwa na chaguo la skanning na kisha inaweza kufanya kazi kama TEM na STEM.

Mfano wa maandalizi

Kidudu kilichopambwa kwa dhahabu kwa kuangalia na microscope ya saratani ya skanning

Vifaa vinavyotakiwa kutazamwa chini ya darubini ya elektroni zinahitajika usindikaji ili kuzalisha sampuli zinazofaa. Mbinu inahitajika inatofautiana kulingana na specimen na uchambuzi unahitajika:

  • Kinga ya kemikali - kwa vielelezo vya kibiolojia inalenga kuimarisha muundo wa macromolecular ya sampuli ya simu ya mkononi kwa kuambukizwa kemikali ya protini na aldehydes kama vile formaldehyde na glutaraldehyde , na lipids na taniksidi ya osmium .
  • Madhara mabaya - vyenye nanoparticles au vifaa vyema vya kibiolojia (kama vile virusi na bakteria) vinachanganywa kwa ufupi na suluhisho la kupumua la suluhisho la elektroni-opaque kama vile ammonium molybdate, au acetate ya uranyl (au formate), au asidi ya phosphotungstiki. Mchanganyiko huu unatumiwa kwenye gridi ya EM iliyotiwa vizuri, imefungwa, kisha inaruhusiwa kukauka. Kuangalia maandalizi haya katika TEM inapaswa kufanyika bila kuchelewa kwa matokeo bora. Njia hii ni muhimu katika microbiolojia kwa utambulisho wa kimaadili wa haraka lakini usiofaa, lakini pia inaweza kutumika kama msingi wa ujenzi wa 3D juu ya azimio kwa kutumia mbinu za EM tomography wakati filamu za kaboni zinatumika kwa msaada. Madhara mabaya pia hutumiwa kwa uchunguzi wa nanoparticles.
  • Cryofixation - kufungia specimen haraka sana, katika ethane ya maji , na kuhifadhiwa kwenye nitrojeni kioevu au hata joto la heliamu ya maji, ili maji yaweze barafu ya vitreous (isiyo ya kioo) . Hii inalinda kielelezo katika snapshot ya hali yake ya ufumbuzi. Shamba nzima inayoitwa microscopy ya cryo-electron ina matawi kutoka mbinu hii. Pamoja na maendeleo ya microscopy ya cryo-electron ya sehemu za vitreous (CEMOVIS), sasa inawezekana kuchunguza sampuli kutoka karibu na kila aina ya kibiolojia karibu na hali yake ya asili. [ citation inahitajika ]
  • Ukosefu wa maji mwilini - au uingizwaji wa maji na vimumunyisho vya kikaboni kama vile ethanol au acetone , ikifuatiwa na kukabiliwa kwa uhakika kwa kiwango au kuingia ndani kwa resins zinazoingia. Pia kufungia kukausha .
  • Kusambaza, vielelezo vya kibiolojia - baada ya kutokomeza maji, tishu za uchunguzi katika darubini ya elektroni ya maambukizi imeingizwa hivyo inaweza kugawanywa tayari kwa kuangalia. Ili kufanya hivyo, tishu hupitia 'kutengenezea' kama vile propylene oksidi (epoxypropane) au acetone na kisha kuingizwa na resin epoxy kama vile Araldite , Epon, au Durcupan ; [18] tishu zinaweza pia kuingizwa moja kwa moja katika resin ya maji iliyosababishwa na maji. Baada ya resin imepolimishwa (ngumu) sampuli ni nyembamba kupunguzwa (sehemu za ultrathin) na kubadilika - basi ni tayari kwa kuangalia.
  • Kusambaza, vifaa - baada ya kuingizwa kwenye resin, specimen kawaida ni chini na kupitiwa kwa kumaliza kama kioo kutumia abrasives ultra-faini. Mchakato wa polishing lazima ufanyike kwa uangalifu ili kupunguza scratches na vifaa vingine vinavyolenga vinavyopunguza ubora wa picha.
  • Metal kivuli - Metal (mfano platinum ) huingizwa kutoka kwa electrode ya juu na kutumika kwa uso wa sampuli ya kibiolojia kwa angle. [19] Uchoraji wa uso unasababishwa na tofauti katika unene wa chuma ambazo huonekana kama tofauti katika mwangaza na tofauti katika picha ya microscope ya elektroni.
  • Ufafanuzi - uso ulio na chuma (kwa mfano platinamu, au mchanganyiko wa kaboni na platinamu) kwa pembe imefunikwa na kaboni safi iliyotokana na electrodes ya kaboni kwenye pembe za kulia kwa uso. Hii inafuatiwa na kuondokana na vifaa vya specimen (kwa mfano katika umwagaji wa asidi, kwa kutumia enzymes au kwa kujitenga kwa mitambo [20] ) ili kuzalisha uso wa uso unaoandika ultrastructure ya uso na inaweza kuchunguza kwa kutumia microscopy ya maambukizi ya elektroni.
  • Kugawa sehemu - hutoa vipande nyembamba vya vipimo, vilivyotokana na elektroni. Hizi zinaweza kukatwa kwenye ultramicrotome na kisu cha almasi ili kuzalisha sehemu ndogo-nyembamba kuhusu 60-90 nm nene. Vipu vya kioo vinavyoweza kutumiwa pia hutumiwa kwa sababu vinaweza kufanywa katika maabara na ni nafuu sana.
  • Kuhifadhi - hutumia metali nzito kama vile risasi , uranium au tungsten kueneza elektroni za imaging na hivyo kutoa tofauti kati ya miundo tofauti, kwa kuwa vifaa vingi (hasa vya kibaiolojia) vina karibu "vya uwazi" kwa elektroni (vitu visivyo dhaifu). Katika biolojia, vielelezo vinaweza kubadilika "en bloc" kabla ya kuingizwa na pia baadaye baada ya kugawa. Sehemu ya kawaida nyembamba husababishwa kwa dakika kadhaa na suluhisho la maji au pombe la acetate ya uranyli ikifuatiwa na citrate ya maji yenye maji. [21]
  • Kufungia fracture au kufungia-etch - njia ya maandalizi [22] [23] hasa muhimu kwa kuchunguza membrane ya lipid na protini zao zilizoingizwa katika "uso juu". [24] Tissue safi au kusimamishwa kwa kiini huhifadhiwa haraka (cryofixation), kisha hupasuka kwa kuvunja [25] au kwa kutumia microtome wakati unavyohifadhiwa kwenye joto la maji ya nitrojeni. Uso wa baridi uliovunjika (wakati mwingine "umetengenezwa" kwa kuongeza joto la juu ya -100 ° C kwa dakika kadhaa kuruhusu barafu la chini) kisha hufunikwa na platinamu au dhahabu iliyopo kwenye kiwango cha wastani cha 45 ° katika evaporator ya juu ya utupu. Kanzu ya pili ya kaboni, imeongezeka kwa kiwango cha kawaida kwa ndege ya uso mara nyingi hufanyika ili kuboresha utulivu wa mipako ya replica. Kielelezo kinarudi joto la kawaida na shinikizo, kisha kivuli kikubwa cha "kivuli" kabla ya kivuli cha uso wa fracture kinatolewa kutoka kwa msingi wa nyenzo za kibaiolojia kwa uangalifu wa digestion ya kemikali na asidi, ufumbuzi wa hypochlorite au sabuni ya SDS . Replica bado inazunguka hutolewa kabisa na kemikali za kukaa, kwa uangalifu hutengenezwa kwenye gridi nzuri, kavu kisha kutazamwa katika TEM.
  • Ufungashaji wa kupiga marufuku wa kufungia bila kufungia (FRIL) - njia ya kufungia fracture imebadilishwa ili kuruhusu utambuzi wa vipengele vya uso wa fracture na uandikishaji wa immunogold. Badala ya kuondoa tishu zote za msingi ya replica thawed kama hatua ya mwisho kabla ya kuangalia katika microscope uwiano wa tishu hupunguzwa wakati au baada ya mchakato wa fracture. Safu nyembamba ya tishu bado imefungwa kwa replica ya chuma hivyo inaweza kuwa immunogold iliyoandikwa na antibodies kwa miundo ya uchaguzi. Safu nyembamba ya specimen ya awali juu ya replica na dhahabu masharti inaruhusu utambuzi wa miundo katika ndege fracture. [26] Pia kuna mbinu zinazohusiana ambazo zinaweka juu ya seli za seli zilizopigwa [27] na tofauti zingine za kusafirisha replica. [28]
  • Vipimo vya mchanga wa Ion - vinyago mpaka vyenye uwazi kwa elektroni kwa kupiga ions (kawaida argon ) kwenye uso kutoka kwa pembe na nyenzo za kuchapwa kutoka kwenye uso. Sehemu ndogo ya hii ni mchanga wa misuli ya ioni , ambapo ions ya gallium hutumiwa kuzalisha membrane ya uwazi katika eneo fulani la sampuli, kwa mfano kupitia kifaa ndani ya microprocessor. Mchanga wa mto wa Ion pia unaweza kutumika kwa ajili ya kupima sehemu ya msalaba kabla ya uchambuzi wa SEM wa vifaa ambavyo ni vigumu kujiandaa kwa kutumia polishing ya mitambo.
  • Mipako ya uendeshaji - mipako ya ultrathini ya vifaa vya umeme, huwekwa ama kwa evaporation ya utupu juu au kwa mipako ya utupu wa chini ya sampuli. Hii imefanywa ili kuzuia mkusanyiko wa mashamba ya umeme ya tuli kwenye specimen kutokana na umeme wa umeme unaohitajika wakati wa picha. Vifaa vya mipako ni pamoja na dhahabu, dhahabu / palladium, platinamu, tungsteni, grafiti, nk.
  • Chochote - ili kuepuka mkusanyiko wa malipo ya umeme kwenye sampuli iliyobetiwa, huwa umeme kushikamana na mmiliki wa sampuli ya chuma. Mara nyingi wambiso wa umeme hutumiwa kwa kusudi hili.

Hasara

Microscopes ya umeme ni gharama kubwa ya kujenga na kudumisha, lakini gharama kubwa na za kukimbia kwa mifumo ya microscope ya mstari sasa inaingilia na wale wa microscopes ya msingi ya elektroni. Microscopes iliyoundwa kufikia maazimio mazuri lazima ziingizwe katika majengo imara (wakati mwingine chini ya ardhi) na huduma maalum kama mifumo ya kufuta magnetic shamba.

Sampuli kwa kiasi kikubwa zinapaswa kutazamwa katika utupu , kama molekuli zinazounda hewa zitatayarisha elektroni. Mbali ni microscopy ya elektroni ya awamu ya kioevu [29] kwa kutumia kiini kioevu kilichofungwa au chumba cha mazingira, kwa mfano, katika darubini ya elektroni ya skanning ya mazingira , ambayo inaruhusu sampuli za hydrated kutazamwa katika shinikizo la chini (hadi Torr 20 au 2.7 kPa) mazingira ya mvua. Mbinu mbalimbali za microscopy ya elektroni ya situ ya sampuli za gesi zimetengenezwa pia. [30]

Kuchunguza microscopes ya elektroni inayoendesha katika hali ya kawaida ya utupu kawaida huonyesha picha za uendeshaji; kwa hivyo vifaa visivyo na conductive vinahitaji mipako ya conductive (dhahabu / palladium alloy, carbon, osmium, nk). Mfumo wa chini wa voltage ya microscopes ya kisasa hufanya uwezekano wa uchunguzi wa vipimo visivyo na conductive bila mipako. Vifaa visivyo na uendeshaji vinaweza pia kufikiriwa na shinikizo la kutosha (au mazingira) skanning electron microscope.

Vipimo vidogo, vilivyo imara kama vile nanotubes za kaboni , vidonda vya diatom na fuwele ndogo za madini (nyuzi za asbestosi, kwa mfano) hazihitaji matibabu maalum kabla ya kuchunguza kwenye microscope ya elektroni. Sampuli za vifaa vya hydrated, ikiwa ni pamoja na vipimo vyote vya kibiolojia vinapaswa kutayarishwa kwa njia mbalimbali za kuimarisha, kupunguza unene (ultrathin sectioning) na kuongeza tofauti ya macho ya elektron (staining). Utaratibu huu unaweza kusababisha mabaki , lakini haya huweza kutambuliwa kwa kulinganisha matokeo yaliyopatikana kwa kutumia mbinu za maandalizi ya aina tofauti. Tangu miaka ya 1980, uchambuzi wa vipimo vya cryofixed , vilivyothibitishwa pia hutumiwa zaidi na wanasayansi, na kuthibitisha zaidi uhalali wa mbinu hii. [31] [32] [33]

Maombi

Angalia pia

  • Acronyms katika microscopy
  • Electra diffraction
  • Uchaguzi wa umeme wa nishati ya umeme (EELS)
  • Picha ya microscope ya elektroni
  • Nishati iliyochaguliwa ya nishati ya elektroni microscopy (EFTEM)
  • Skanati ya mazingira ya elektroni microscope (ESEM)
  • Darubini ya utoaji wa shamba
  • HiRISE
  • Katika microscopy ya elektroni ya situ
  • Usindikaji wa picha ya Microscope
  • Microscopy
  • Nanoscience
  • Nanoteknolojia
  • Microscope ya neutron
  • Scanning microscopy electro confocal
  • Scanning microscope ya elektroni (SEM)
  • Kusimamisha microscope
  • Sayansi ya uso
  • Microscope ya uhamisho wa elektroni ya uhamisho
  • Xrasi diffraction
  • Microscope ya X

Marejeleo

  1. ^ a b Erni, Rolf; Rossell, MD; Kisielowski, C; Dahmen, U (2009). "Atomic-Resolution Imaging with a Sub-50-pm Electron Probe" . Physical Review Letters . 102 (9): 096101. Bibcode : 2009PhRvL.102i6101E . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.096101 . PMID 19392535 .
  2. ^ Mathys, Daniel, Zentrum für Mikroskopie, University of Basel : Die Entwicklung der Elektronenmikroskopie vom Bild über die Analyse zum Nanolabor , p. 8
  3. ^ Dannen, Gene (1998) Leo Szilard the Inventor: A Slideshow (1998, Budapest, conference talk) . dannen.com
  4. ^ a b c Ruska, Ernst (1986). "Ernst Ruska Autobiography" . Nobel Foundation . Retrieved 2010-01-31 .
  5. ^ Rudenberg, H Gunther; Rudenberg, Paul G (2010). "Chapter 6 – Origin and Background of the Invention of the Electron Microscope: Commentary and Expanded Notes on Memoir of Reinhold Rüdenberg". Advances in Imaging and Electron Physics . 160 . Elsevier. doi : 10.1016/S1076-5670(10)60006-7 . ISBN 978-0-12-381017-5 .
  6. ^ Kruger DH; Schneck P; Gelderblom HR (May 2000). "Helmut Ruska the visualisation of viruses". Lancet . 355 (9216): 1713–7. doi : 10.1016/S0140-6736(00)02250-9 . PMID 10905259 .
  7. ^ von Ardenne, M; Beischer, D (1940). "Untersuchung von metalloxyd-rauchen mit dem universal-elektronenmikroskop" . Zeitschrift Electrochemie (in German). 46 : 270–277. doi : 10.1002/bbpc.19400460406 (inactive 2017-10-14).
  8. ^ History of electron microscopy, 1931–2000 . Authors.library.caltech.edu (2002-12-10). Retrieved on 2017-04-29.
  9. ^ "James Hillier" . Inventor of the Week: Archive . 2003-05-01 . Retrieved 2010-01-31 .
  10. ^ "The Scale of Things" . Office of Basic Energy Sciences, U.S. Department of Energy. 2006-05-26. Archived from the original on 2010-02-01 . Retrieved 2010-01-31 .
  11. ^ O'Keefe MA; Allard LF (2004-01-18). "Sub-Ångstrom Electron Microscopy for Sub-Ångstrom Nano-Metrology" (PDF) . Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information – Sponsored by OSTI.
  12. ^ Burgess, Jeremy (1987). Under the Microscope: A Hidden World Revealed . CUP Archive. p. 11. ISBN 0-521-39940-8 .
  13. ^ "Introduction to Electron Microscopy" (PDF) . FEI Company. p. 15 . Retrieved 12 December 2012 .
  14. ^ Antonovsky, A. (1984). "The application of colour to sem imaging for increased definition". Micron and Microscopica Acta . 15 (2): 77–84. doi : 10.1016/0739-6260(84)90005-4 .
  15. ^ Danilatos, G.D. (1986). "Colour micrographs for backscattered electron signals in the SEM". Scanning . 9 (3): 8–18. doi : 10.1111/j.1365-2818.1986.tb04287.x .
  16. ^ Danilatos, G.D. (1986). "Environmental scanning electron microscopy in colour". J. Microscopy . 142 : 317–325. doi : 10.1002/sca.4950080104 .
  17. ^ "SPLEEM" . National Center for Electron Microscopy (NCEM). Archived from the original on 2010-05-29 . Retrieved 2010-01-31 .
  18. ^ Luft, J.H. (1961). "Improvements in epoxy resin embedding methods". The Journal of Biophysical and Biochemical Cytology . 9 (2). p. 409. PMC 2224998 Freely accessible . PMID 13764136 .
  19. ^ Williams, R. C.; Wyckoff, R. W. (1945-06-08). "Electron shadow micrography of the tobacco mosaic virus protein". Science . 101 (2632): 594–596. Bibcode : 1945Sci...101..594W . doi : 10.1126/science.101.2632.594 . PMID 17739444 .
  20. ^ Juniper, B.E.; Bradley, D.E. (1958). "The carbon replica technique in the study of the ultrastructure of leaf surfaces". Journal of ultrastructure research . 2 (1): 16–27. doi : 10.1016/s0022-5320(58)90045-5 .
  21. ^ Reynolds, E. S. (1963). "The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy" . Journal of Cell Biology . 17 : 208–212. doi : 10.1083/jcb.17.1.208 . PMC 2106263 Freely accessible . PMID 13986422 .
  22. ^ Meryman H.T. and Kafig E. (1955). The study of frozen specimens, ice crystals and ices crystal growth by electron microscopy. Naval Med. Res. Ints. Rept NM 000 018.01.09 Vol. 13 pp 529–544
  23. ^ Steere, Russell L. (1957-01-25). "Electron microscopy of structural detail in frozen biological specimens" . The Journal of Biophysical and Biochemical Cytology . 3 (1): 45–60. PMC 2224015 Freely accessible . PMID 13416310 .
  24. ^ Moor H, Mühlethaler K. Fine structure in frozen-etched yeast cells. The Journal of Cell Biology. 1963;17(3):609–628.
  25. ^ Bullivant, Stanley; Ames, Adelbert (1966-06-01). "A simple freeze-fracture replication method for electron microscopy" . The Journal of Cell Biology . 29 (3): 435–447. PMC 2106967 Freely accessible . PMID 5962938 .
  26. ^ Gruijters, W. T.; Kistler, J; Bullivant, S; Goodenough, D. A. (1987-03-01). "Immunolocalization of MP70 in lens fiber 16-17-nm intercellular junctions" . The Journal of Cell Biology . 104 (3): 565–572. PMC 2114558 Freely accessible . PMID 3818793 .
  27. ^ da Silva, Pedro Pinto; Branton, Daniel (1970-06-01). "Membrane splitting in freeze-etching" . The Journal of Cell Biology . 45 (3): 598–605. PMC 2107921 Freely accessible . PMID 4918216 .
  28. ^ Rash, J. E.; Johnson, T. J.; Hudson, C. S.; Giddings, F. D.; Graham, W. F.; Eldefrawi, M. E. (1982-11-01). "Labelled-replica techniques: post-shadow labelling of intramembrane particles in freeze-fracture replicas". Journal of Microscopy . 128 (Pt 2): 121–138. PMID 6184475 .
  29. ^ de Jonge, N.; Ross, F.M. (2011). "Electron microscopy of specimens in liquid". Nature Nanotechnology . 6 (8): 695–704. Bibcode : 2003NatMa...2..532W . doi : 10.1038/nmat944 .
  30. ^ Gai, P.L.; Boyes, E.D. (2009). "Advances in atomic resolution in situ environmental transmission electron microscopy and 1A aberration corrected in situ electron microscopy" . Microsc Res Tech . 72 (3): 153–164. arXiv : 1705.05754 Freely accessible . doi : 10.1002/jemt.20668 .
  31. ^ Adrian, Marc; Dubochet, Jacques; Lepault, Jean; McDowall, Alasdair W. (1984). "Cryo-electron microscopy of viruses". Nature . 308 (5954): 32–36. Bibcode : 1984Natur.308...32A . doi : 10.1038/308032a0 . PMID 6322001 .
  32. ^ Sabanay, I.; Arad, T.; Weiner, S.; Geiger, B. (1991). "Study of vitrified, unstained frozen tissue sections by cryoimmunoelectron microscopy". Journal of Cell Science . 100 (1): 227–236. PMID 1795028 .
  33. ^ Kasas, S.; Dumas, G.; Dietler, G.; Catsicas, S.; Adrian, M. (2003). "Vitrification of cryoelectron microscopy specimens revealed by high-speed photographic imaging". Journal of Microscopy . 211 (1): 48–53. doi : 10.1046/j.1365-2818.2003.01193.x .
  34. ^ Boehme, L.; Bresin, M.; Botman, A.; Ranney, J.; Hastings, J.T. (2015). "Focused electron beam induced etching of copper in sulfuric acid solutions". Nanotechnology . 26 (49): 495301. Bibcode : 2015Nanot..26W5301B . doi : 10.1088/0957-4484/26/49/495301 . PMID 26567988 .
  35. ^ Kacher, J.; Cui, B.; Robertson, I.M. (2015). "In situ and tomographic characterization of damage and dislocation processes in irradiated metallic alloys by transmission electron microscopy". Journal of Materials Research . 30 (9): 1202–1213. Bibcode : 2015JMatR..30.1202K . doi : 10.1557/jmr.2015.14 .
  36. ^ Rai, R.S.; Subramanian, S. (2009). "Role of transmission electron microscopy in the semiconductor industry for process development and failure analysis". Progress in crystal growth and characterization of materials . 55 (3–4): 63–97. doi : 10.1016/j.pcrysgrow.2009.09.002 .
  37. ^ Morris, G.J.; Goodrich, M.; Acton, E.; Fonseca, F. (2006). "The high viscosity encountered during freezing in glycerol solutions: Effects on cryopreservation". Cryobiology . 52 (3): 323–334. doi : 10.1016/j.cryobiol.2006.01.003 . PMID 16499898 .
  38. ^ a b von Appen, A.; Beck, M. (2016). "Structure determination of the nuclear pore complex with three-dimensional cryo electron microscopy" (PDF) . Journal of Molecular Biology . 428 (10A): 2001–2010. doi : 10.1016/j.jmb.2016.01.004 . PMID 26791760 .
  39. ^ Florian, P.E.; Rouillé, Y.; Ruta, S.; Nichita, N.; Roseanu, A. (2016). "Recent advances in human viruses imaging studies". Journal of Basic Microbiology . 56 (6): 591–607. doi : 10.1002/jobm.201500575 . PMID 27059598 .
  40. ^ a b Cushnie, T.P.; O’Driscoll, N.H.; Lamb, A.J. (2016). "Morphological and ultrastructural changes in bacterial cells as an indicator of antibacterial mechanism of action" . Cellular and Molecular Life Sciences . 73 (23): 4471–4492. doi : 10.1007/s00018-016-2302-2 . PMID 27392605 .
  41. ^ Li, M.-H.; Yang, Y.-Q.; Huang, B.; Luo, X.; Zhang, W.; Han, M.; Ru, J.-G. (2014). "Development of advanced electron tomography in materials science based on TEM and STEM". Transactions of Nonferrous Metals Society of China . 24 (10): 3031–3050. doi : 10.1016/S1003-6326(14)63441-5 .
  42. ^ Li, W.J.; Shao, L.Y.; Zhang, D.Z.; Ro, C.U.; Hu, M.; Bi, X.H.; Geng, H.; Matsuki, A.; Niu, H.Y.; Chen, J.M. (2016). "A review of single aerosol particle studies in the atmosphere of East Asia: morphology, mixing state, source, and heterogeneous reactions" . Journal of Cleaner Production . 112 (2): 1330–1349. doi : 10.1016/j.jclepro2015.04.050 (inactive 2017-10-14).
  43. ^ Sousa, R.G.; Esteves, T.; Rocha, S.; Figueiredo, F.; Quelhas, P.; Silva, L.M. (2015). "Automatic detection of immunogold particles from electron microscopy images". Image Analysis and Recognition . Lecture Notes in Computer Science. 9164 : 377–384. doi : 10.1007/978-3-319-20801-5_41 . ISBN 978-3-319-20800-8 .
  44. ^ Perkins, G.A. (2014). "The use of miniSOG in the localization of mitochondrial proteins". Methods in Enzymology . Methods in Enzymology. 547 : 165–179. doi : 10.1016/B978-0-12-801415-8.00010-2 . ISBN 9780128014158 . PMID 25416358 .
  45. ^ Chen, X.D.; Ren, L.Q.; Zheng, B.; Liu, H. (2013). "Physics and engineering aspects of cell and tissue imaging systems: microscopic devices and computer assisted diagnosis" . Biophotonics in Pathology: Pathology at the Crossroads . 185 : 1–22. doi : 10.3233/978-1-61499-234-9-1 (inactive 2017-04-29). PMID 23542929 .
  46. ^ Fagerland, J.A.; Wall, H.G.; Pandher, K.; LeRoy, B.E.; Gagne, G.D. (2012). "Ultrastructural analysis in preclinical safety evaluation". Toxicologic Pathology . 40 (2): 391–402. doi : 10.1177/0192623311430239 . PMID 22215513 .
  47. ^ Heider, S.; Metzner, C. (2014). "Quantitative real-time single particle analysis of virions" . Virology . 462–463: 199–206. doi : 10.1016/j.virol.2014.06.005 . PMC 4139191 Freely accessible . PMID 24999044 .
  48. ^ Tsekouras, G.; Mozer, A.J.; Wallace, G.G. (2008). "Enhanced performance of dye sensitized solar cells utilizing platinum electrodeposit counter electrodes" . Journal of the Electrochemical Society . 155 (7): K124–K128. doi : 10.1149/1.2919107 .
  49. ^ Besenius, P.; Portale, G.; Bomans, P.H.H.; Janssen, H.M.; Palmans, A.R.A.; Meijer, E.W. (2010). "Controlling the growth and shape of chiral supramolecular polymers in water" (PDF) . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 107 (42): 17888–17893. Bibcode : 2010PNAS..10717888B . doi : 10.1073/pnas.1009592107 .
  50. ^ Furuya, K. (2008). "Nanofabrication by advanced electron microscopy using intense and focused beam". Science and Technology of Advanced Materials . 9 (1): Article 014110. Bibcode : 2008STAdM...9a4110F . doi : 10.1088/1468-6996/9/1/014110 .
  51. ^ Maloy, S.A.; Sommer, W.F.; James, M.R.; Romero, T.J.; Lopez, M.R.; Zimmermann, E.; Ledbetter, J.M. (2000). "The accelerator production of tritium materials test program". Nuclear Technology . 132 (1): 103–114. ISSN 0029-5450 .
  52. ^ Ukraintsev, V.; Banke, B. (2012). "Review of reference metrology for nanotechnology: significance, challenges, and solutions". Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS . 11 (1): 011010. doi : 10.1117/1.JMM.11.1.011010 .
  53. ^ Wilhelmi, O.; Roussel, L.; Faber, P.; Reyntjens, S.; Daniel, G. (2010). "Focussed ion beam fabrication of large and complex nanopatterns". Journal of Experimental Nanoscience . 5 (3): 244–250. Bibcode : 2010JENan...5..244W . doi : 10.1080/17458080903487448 .
  54. ^ Vogt, E.T.C.; Whiting, G.T.; Chowdhury, A.D.; Weckhuysen, B.M. (2015). "Zeolites and zeotypes for oil and gas conversion". Advances in Catalysis . Advances in Catalysis. 58 : 143–314. doi : 10.1016/bs.acat.2015.10.001 . ISBN 9780128021262 .
  55. ^ Lai, S.E.; Hong, Y.J.; Chen, Y.T.; Kang, Y.T.; Chang, P.; Yew, T.R. (2015). "Direct-writing of Cu nano-patterns with an electron beam". Microscopy and Microanalysis . 21 (6): 1639–1643. Bibcode : 2015MiMic..21.1639L . doi : 10.1017/S1431927615015111 . PMID 26381450 .
  56. ^ Sicignano, A.; Di Monaco, R.; Masi, P.; Cavella, S. (2015). "From raw material to dish: pasta quality step by step". Journal of the Science of Food and Agriculture . 95 (13): 2579–2587. doi : 10.1002/jsfa.7176 . PMID 25783568 .
  57. ^ Brożek-Mucha, Z. (2014). "Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis for chemical and morphological characterisation of the inorganic component of gunshot residue: selected problems" . Biomed Research International . 2014 : 428038. doi : 10.1155/2014/428038 . PMC 4082842 Freely accessible . PMID 25025050 .
  58. ^ Carbonell-Verdu, A.; Garcia-Sanoguera, D.; Jorda-Vilaplana, A.; Sanchez-Nacher, L.; Balart, R. (2016). "A new biobased plasticizer for poly(vinyl chloride) based on epoxidized cottonseed oil". Journal of Applied Polymer Science . 33 (27): 43642. doi : 10.1002/app.43642 .
  59. ^ Ding, J.; Zhang, Z.M.; Wang, J.Q.; Han, E.H.; Tang, W.B.; Zhang, M.L.; Sun, Z.Y. (2015). "Micro-characterization of dissimilar metal weld joint for connecting the pipe-nozzle to the safe-end in generation III nuclear power plant" . Acta Metallurgica Sinica . 51 (4): 425–439. doi : 10.11900/0412.1961.2014.00299 (inactive 2017-10-14).
  60. ^ Tsikouras, B.; Pe-Piper, G.; Piper, D.J.W.; Schaffer, M. (2011). "Varietal heavy mineral analysis of sediment provenance, Lower Cretaceous Scotian Basin, eastern Canada". Sedimentary Geology . 237 (3–4): 150–165. Bibcode : 2011SedG..237..150T . doi : 10.1016/j.sedgeo.2011.02.011 .
  61. ^ Li, X.; Jiang, C.; Pan, L.L.; Zhang, H.Y.; Hu, L.; Li, T.X.; Yang, X.H. (2015). "Effects of preparing techniques and aging on dissolution behavior of the solid dispersions of NF/Soluplus/Kollidon SR: identification and classification by a combined analysis by FT-IR spectroscopy and computational approaches". Drug Development and Industrial Pharmacy . 41 (1): 2–1. doi : 10.3109/03639045.2014.938080 . PMID 25026247 .

Viungo vya nje