Электронные микроскопы

Электронная микроскопия – базовый инструмент исследований в материаловедении, биологии, медицине и наноэлектронике. Она позволяет изучать структуру вещества на уровне, принципиально недостижимом для световой оптики.

Отличия от оптических микроскопов

Ключевое различие – природа зондирующего излучения: в оптике это поток фотонов, в электронной микроскопии – пучок ускоренных электронов. Отсюда вытекают все преимущества.

Разрешающая способность. В оптике она ограничена длиной волны видимого света (400–700 нм), практический предел – около 200 нм. Длина волны электрона составляет доли нанометра, что позволяет разрешать отдельные атомы и тонкую структуру кристаллической решетки.

Увеличение. Оптические системы дают до 1000–2000 крат, электронные – от 10 000 до 1 000 000 крат и выше.

Глубина резкости и качество изображения. Электронные приборы обеспечивают существенно большую глубину резкости и детализацию, свободны от дифракционных искажений, характерных для световой оптики.

Ограничения оптики, которые преодолевает электронная микроскопия:

• дифракционный предел – невозможность различать объекты меньше длины волны света;

• малая глубина резкости при работе с рельефными поверхностями;

• недостаточное увеличение для анализа наноструктур;

• отсутствие данных об элементном составе.

Виды электронных микроскопов

Просвечивающие (ПЭМ/TEM). Пучок электронов проходит сквозь ультратонкий образец (менее 100 нм); контраст формируется за счет рассеяния на атомах. Применяются для анализа внутренней структуры материалов на атомном уровне, кристаллической решетки, дефектов и дислокаций, а также биологических макромолекул и вирусов.

Сканирующие (СЭМ/SEM). Сфокусированный пучок сканирует поверхность, а вторичные и отраженные электроны регистрируются детекторами. Используются для визуализации топографии с высоким разрешением, анализа морфологии материалов и порошков, работы с массивными образцами без сложной пробоподготовки.

Сканирующие туннельные (СТМ). Основаны на туннельном эффекте: ток возникает между острой иглой и проводящей поверхностью при подводе напряжения. Обеспечивают атомарное разрешение, применяются для изучения проводящих материалов, манипулирования отдельными атомами и исследования поверхностных реакций.

Атомно-силовые (АСМ). Зонд (кантилевер) контактирует с поверхностью или колеблется над ней; регистрируются силы взаимодействия. Позволяют работать с диэлектриками, полимерами и биологическими объектами без вакуума, измерять механические, электрические и магнитные свойства поверхности.

Отрасли применения

Электронная микроскопия востребована в фундаментальной науке (физика, химия, биология), медицине и фармацевтике (диагностика, разработка препаратов), материаловедении и металлургии (структура сплавов, дефекты, фазовые превращения), электронике и нанотехнологиях (контроль микросхем), геологии и минералогии (состав пород и минералов).

Как выбрать

Выбор типа прибора определяется задачей: для объемных образцов оптимален сканирующий микроскоп, для атомарного анализа – просвечивающий или туннельный, для диэлектриков – атомно-силовой. В нашем каталоге представлены решения для материаловедения и пробоподготовки под сложные исследовательские задачи. 

Компания «ВЕЛМАС» предлагает электронные микроскопы разных типов с доставкой по России, заводской гарантией и технической поддержкой. Менеджеры помогут подобрать подходящий прибор и ответят на вопросы о характеристиках, наличии и стоимости.