Kas ir skenējošais elektronu mikroskops?

Standarta skenējošs elektronu mikroskops var izšķirt attēlus, kuru izmērs ir līdz pieciem nanometriem. Viens nanometrs ir viena miljardā daļa no metra jeb aptuveni četras miljarddaļas collas. Šie mikroskopi var radīt precīzus tik mazu organismu attēlus kā vīrusi un pat bakteriofāgus, kas ir vīrusi, kas inficē baktērijas.

Papildus spējai palielināt šādus mazus paraugus, vēl viena noderīga skenējošā elektronu mikroskopa īpašība ir tā, ka tas var radīt trīsdimensiju attēlus. Tas ir tāpēc, ka mikroskopiem ir plašs lauka dziļums, kas ļauj objektiem fonā un priekšplānā vienlaikus palikt fokusā. Tas padara skenēšanas elektronu mikroskopiju ļoti noderīgu, lai noteiktu virsmas struktūru un paraugu 3D formu.

Iekārtas darbības veida dēļ pareiza parauga sagatavošana ir būtisks skenējošās elektronu mikroskopijas aspekts. Sagatavošanai ir divas svarīgas daļas. Pirmkārt, paraugi jāpārklāj ar elektrību vadošu vielu, piemēram, zeltu, platīnu vai hromu. Tas ir svarīgi, lai procesa laikā samazinātu elektrostatisko elektrību uzkrāšanos. Otrs svarīgais aspekts ir tas, ka paraugus pārbauda vakuumā, kas nozīmē, ka tiem jābūt pilnībā sausiem. Šī iemesla dēļ bioloģiskos paraugus ķīmiski fiksē ar tādu vielu kā formaldehīds, lai saglabātu audu struktūru.

Skenējošā elektronu mikroskopa darbība ietver elektronu lielgabalu, magnētiskās lēcas un elektronu detektoru. Kad paraugs ir novietots uz mikroskopa skatuves un process sākas, elektronu lielgabals sāk izšaut. Pistole izšauj elektronu staru caur anodu, tad caur divām magnētiskajām lēcām un tad caur elektronu detektoru.

Savienojumā ar mikroskopa kondensatora lēcu šis process efektīvi koncentrē elektronu staru, lai tas varētu precīzi trāpīt pret paraugu. Kad tas notiek, elektroni sāk mijiedarboties ar paraugu, un mikroskopa detektori uzskaita notikušo mijiedarbību skaitu. Pēc tam mijiedarbību skaits nosaka, kā monitorā, kurā tiek parādīti attēli, parādās pikseļi. Jo vairāk mijiedarbības notiek, jo spilgtāki parādās pikseļi. Pikseļu spilgtuma kontrasts veido attēlu.

Skenējošie elektronu mikroskopa attēli tiek ģenerēti, neizmantojot gaismas viļņus; tāpēc attēli vienmēr ir melnbalti. Tie ir ļoti detalizēti trīsdimensiju attēli, un, neskatoties uz krāsu trūkumu, tie ir ārkārtīgi precīzi. Attēlus var iekrāsot, lai tie izskatītos spilgtāki un uzlabotu kontrastu.