Kính hiển vi điện tử là một trong những loại thiết bị được dùng trong khoa học có khả năng quan sát một vật có kích thước cực nhỏ. Để bạn có thể hiểu hơn về các cấu trúc và nguyên lý hoạt động của kính hiển vi điện tử, mời bạn đọc và tìm hiểu về bài viết dưới đây.
GIỚI THIỆU KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ.
Kính hiển vi điện tử (hay gọi là kính hiển vi kỹ thuật số) có tên tiếng anh là Electron Microscope (EM) là một loại thiết bị kỹ thuật được dùng trong các phòng nghiên cứu để có thể quan sát những mẫu vật có kích thước cực nhỏ mắt thường không nhìn thấy được. Kính hiển vi điện tử được hoạt động dựa trên những nguyên tắc sử dụng sóng điện tử và có thể được tăng tốc với mức hiệu điện thế khá cao, nó được dao động trong khoảng từ vài chục kV có thể lên đến vài trăm kV để chúng ta có thể quan sát mẫu vật. Và thiết bị này có thể phóng đại cao hơn và độ phân giải lớn hơn với kính hiển vi quang học, có thể nhìn thấy nhiều mẫu vật nhỏ hơn và chi tiết hơn.
Và đây là một trong những thiết bị được sử dụng trong ngành y – sinh học để dễ dàng nghiên cứu chi tiết những cấu trúc của bào quan, tế bào, các mô và phức hợp của các đại phân tử. Độ phân giải của hình ảnh EM cao chính là kết quả của việc sử dụng các chùm electron ( có bước sóng ngắn ) làm thành nguồn bức xạ để chiếu sáng.
PHÂN LOẠI KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ.
Kính hiển vi điện tử truyền qua.
Kính hiển vi điện tử truyền qua (tên tiếng Anh: Transmission electron microscopy tên viết tắt TEM ) là một trong những thiết bị dùng để nghiên cứu các vi sinh vật, các vật thể ở dạng rắn, có thể sử dụng các chùm điện tử mang năng lượng khá là cao để hình ảnh được chiếu xuyên qua các mẫu vật thể ở dạng rắn, mỏng và có thể sử dụng các thấu kính từ để có thể tạo ảnh với độ hiển thị hình ảnh cao ( có khi lên đến hàng triệu lần). Những hình ảnh được tạo nên trên màn huỳnh quang, trên màn ảnh phim quang học, hoặc có thể là ghi nhận bằng cách chụp ảnh bằng máy ảnh kỹ thuật số.
Cấu tạo của kính hiển vi truyền qua
Các bộ phận chính của TEM:
- Phần cột kính: Súng điện tử, tụ kính.
- Các hệ thống thấu kính tạo ảnh: Vật kính, kính phóng, kính trung gian.
- Buồng đặt mẫu
- Buồng quan sát.
- Bộ phận ghi ảnh.
Nguyên lý làm việc của kính hiển vi truyền qua
Ánh sáng có thể quan sát được bắt từ nguồn ánh sáng tập trung lại khi đi qua được phản xạ hoặc khúc xạ bởi một một bề mặt cong hoặc một vật thể để truyền qua mẫu đặt trên lam kính. Sau đó, những hình ảnh của mẫu được kết thành và mở rộng kích thước bởi một thấu kính có tiêu cự cực nhỏ ( trong khoảng vài mm) được gọi là vật kính. Những hình ảnh này có thể tiếp tục được mở rộng kích thước lên gấp nhiều lần bởi thấu kính phóng. Hình ảnh phóng to cuối cùng của mẫu vật là ảnh thật, nhìn thấy được nhờ thị kính (chúng có tiêu cự khoảng cách dài hơn gấp nhiều lần so với tiêu cự của vật kính) hay chúng cũng có thể được ghi lại bởi CCD camera. Độ phóng to hình ảnh của kính hiển vi quang học cũng có những hạn chế bởi nhiễu xạ ánh sáng.
Kính hiển vi điện tử quét.
Nơi các chùm electron chính được truyền qua mẫu để tạo ra những hình ảnh có độ phân giải cao lên bề mặt của vật thể chính là kính hiển vi điện tử quét (được viết tắt là SEM ), có tên tiếng Anh: Scanning Electron Microscope. Việc tạo ảnh của những vật thể được thực hiện bằng việc phân tích các bức xạ được phát ra tín hiệu từ sự đồng nhất của các chùm electron lên các bề mặt vật mẫu.
Bộ phận cấu tạo nên kính hiển vi điện tử quét (SEM).
Gồm các bộ phận chính:
- Phần cột kính: Vật kính, súng điện tử, tu kính.
- Buồng đặt mẫu.
- Phần đầu dò tín hiệu.
Nguyên lý hoạt động của kính hiển vi điện tử quét
Các chùm điện tử đều được phát ra từ thiết bị được gọi là súng phóng điện tử (vừa là phát xạ nhiệt, hay cũng có thể là phát xạ trường…), và sau đó sẽ hoạt động nhanh hơn. Tuy nhiên tốc độ của SEM thông thường chỉ nằm trong khoảng từ 10kV đến 50kV bởi vì những hạn chế của thấu kính từ. Chùm electron được phát ra, tăng tốc và sau đó hội tụ sẽ tạo được một chùm điện tử hẹp (khoảng vài trăm Angstrong cho đến vài nanomet) có sự hỗ trợ từ hệ thống thấu kính từ, tiếp theo quét trên bề mặt mẫu có sự trợ giúp của các cuộn quét tĩnh điện.
Về phần kích thước các chùm điện tử hội tụ có thể xác định được độ phân giải của SEM, tuy nhiên kích thước của chùm điện tử này gặp không ít khó khăn khi bị hạn chế bởi những hiện tượng sai lệch của ảnh thu được qua các dụng cụ quang học, vì vậy nên độ hiển thị hình ảnh của SEM sẽ thấp hơn độ hiển thị hình ảnh của TEM. Bên cạnh đó, độ phân giải của SEM không thể tách rời bởi sự đồng nhất giữa các vật liệu tiếp xúc ngay tại bề mặt mẫu vật và các chùm điện tử. Các bức xạ ánh sáng sẽ phát ra khi các chùm electron đồng nhất với bề mặt mẫu vật. Ảnh được tạo bởi trong SEM và các phép lập luận còn lại được tiến hành khi được xác định qua việc tổng hợp những lập luận về các bức xạ này.
Theo thông tin bên trên, chúng ta có thể thấy được sự khác biệt chính giữa SEM và TEM ở điểm là SEM có thể tạo ra được một hình ảnh bằng cách tìm hiểu và nghiên cứu các điện tử có thể bị phản xạ hay cũng có thể bị đánh bật, nhưng trong khi đó TEM có thể sử dụng các chùm điện tử truyền qua (các điện tử đang trong quá trình đi qua mẫu) để tạo thành những hình ảnh. Vì vậy, TEM luôn luôn cung cấp những thông tin có giá trị về các cấu tạo của phần bên trong mẫu vật, thí dụ như cấu tạo tinh thể, hình thái và thông tin trạng thái nội lực phát sinh, về SEM cung cấp những thông tin về bề mặt của mẫu và những thành phần bên trong nó.
ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ.
Ưu điểm
- Độ phóng đại mạnh mẽ.
- Có khả năng quan sát mẫu vật ở nhiều góc độ khác nhau.
- Kiểm tra chất bán dẫn tốt.
- Sản xuất chip máy tính.
- Kiểm soát chất lượng và thậm chí có thể được sử dụng như một phần của dây chuyền sản xuất.
- Kết nối được với các cổng USB giúp chúng ta có thể quan sát trên màn hình lớn.
Nhược điểm
- Cấu tạo được thiết kế cầu kì, kích thước khá lớn.
- Chi phi sứ dụng khá cao.
- Thiết bị có thể bị nhạy cảm với những chấn động và các từ trường ở bên ngoài.
GIÁ BÁN KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ
Trong thời gian hiện nay, trên thị trường có nhiều loại kính hiển vi với nhiều mức giá khác nhau. Với kính hiển vi điện tử là loại kính có nhiều tác dụng nên đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao hơn so với các loại kính hiển vi thông thường. Và điều quan trọng, các bạn cần lưu ý và cân nhắc kỹ trước khi quyết định mua kinh́ hiển vi uy tín và chất lượng để không bị lừa bạn nha.
Nơi các bạn có thể gửi sự tin tưởng là Metrotech, chúng mình luôn bán hàng uy tín và chất lượng, luôn đặt khách hàng lên hàng đầu. Ở đâu cần máy tốt, giá vừa tầm thì ở đó có Metrotech.
LỜI KẾT.
Kính hiển vi điện tử dần trở thành một trong những thiết bị không thể thiếu trong các phòng thí nghiệm để các nhà khoa học có thể nghiên cứu và quan sát mẫu vật một cách dễ dàng hơn. Với những thông tin mà Metrotech đã cung cấp, hi vọng các bạn có thể biết thêm thông tin về loại kính hiển vi này và những chức năng hữu ích của kính hiển vi điện tử.
