異なるタイプの電子顕微鏡

電子顕微鏡法は、集束された電子ビームを利用して、標的標本の高解像度画像を生成する。
光学顕微鏡は、光子の波長によって倍率が制限されるのに対して、電子顕微鏡は、はるかに小さい波長の電子によって制限され、従って、約0.05ナノメートルまでの倍率を達成する。電子顕微鏡には主に4つのタイプがあり、いずれも試料から記録される反射エネルギーのタイプによっておおまかに区切られます。歴史

1931年にドイツのエンジニアMax KnollとErnst Ruskaによって最初の電子顕微鏡（透過型電子顕微鏡）が建設されました。
オリジナルのプロトタイプは現行の光学顕微鏡よりも低い倍率を達成しましたが、Knoll Ruskaは設計が可能であることを成功裏に証明し、2年後に倍率の光学顕微鏡を上回った。電子顕微鏡のすべてのその後の反復は、このオリジナルのプロトタイプに基づいています。


透過電子顕微鏡（TEM）

透過電子顕微鏡は、薄い切片を通過した。試験片を銅ワイヤーグリッド上に置き、通常タングステンフィラメントに高電圧を印加して発生させた電子ビームを照射する。電子ビームはコンデンサーレンズを通って進み、標本に当たり、対物レンズと射影レンズを通って蛍光体スクリーン上に集まる。
電子顕微鏡のすべての形態と同様に、望ましくない電子散乱を引き起こす可能性のある水蒸気汚染を避けるために、標的標本を脱水して真空中で分離しなければならない。 TEMはすべての電子顕微鏡の最高倍率を生み出します。



走査型電子顕微鏡（SEM）

走査型電子顕微鏡と透過型電子顕微鏡は、広く使われています。 TEMとは異なり、走査型電子顕微鏡は、試料の表面から跳ね返る二次的または非弾性的に散乱された電子を集めることによって画像を生成する。一次電子ビームは、いくつかのコンデンサレンズ、走査コイルおよび対物レンズを通過してから、試料の表面に当たる。
電子ビームは試料に衝突すると散乱し、二次電子検出器は散乱電子を集める。電子データはラスタ走査され、かなりの被写界深度を有する表面画像を生成する。


反射電子顕微鏡（REM）

反射電子顕微鏡はSEMと非常によく似ている構造的にはしかしながら、REMは、一次電子ビームが試料表面に衝突した後に、後方散乱または弾性散乱電子を収集する。反射電子顕微鏡は、スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡と最も一般的に結合され、コンピュータ回路構成における試料表面の磁区シグネチャを画像化する。



走査電子顕微鏡（STEM）従来のTEMのように透過型電子顕微鏡を走査すると、電子ビームが試料の薄いスライスを通過する。 STEMは、試料を通過した後に電子ビームを集束させる代わりに、ビームをあらかじめ集束し、ラスター走査によって画像を構築する。走査透過型電子顕微鏡は、電子エネルギー損失分光法や環状暗視野顕微鏡法などの分析マッピング技術に適しています。