Електронна мікроскопія - інструмент нанотехнологій

Електронна мікроскопія є сукупністю електронно-зондових методів, що дозволяють досліджувати мікроструктуру твердих тіл, а також їх локальний склад і мікрополе.

При цьому методі дослідження застосовуються спеціальні прилади - мікроскопи, в яких зображення збільшується завдяки наявності пучків електронів.

Електронна мікроскопія має два основних напрямки:

• просвічувати - здійснюється за допомогою трансмісивних електронних мікроскопів, в яких об'єкти просвічуються пучком електронів, що володіють енергією від 50 до 200 кеВ. Електрони, які проходять через досліджуваний об'єкт, потрапляють на спеціальні магнітні лінзи. Дані лінзи формують на спеціальному екрані або фотоплівці зображення всіх внутрішніх структур об'єкта. Треба сказати, що просвічує електронна мікроскопія дозволяє отримувати збільшення практично в 1,5 * 106 раз. Вона дає можливість судити про кристалічному будові об'єктів, тому вважається основним методом дослідження ультратонких структур різних твердих тіл.

• Сканирующая (растрова) електронна мікроскопія - проводиться за допомогою спеціальних мікроскопів, в яких електронний промінь з використанням магнітних лінз збирається в тонкий зонд. Він сканує поверхню досліджуваного об'єкта, при цьому виникає вторинне випромінювання, яке реєструється різними детекторами і перетворюється на відповідні відеосигнали.

Варто відзначити, що електронна мікроскопія володіє рядом переваг перед традиційними методиками рентгеноспектрального мікроаналізу. Саме тому вона набуває все більшого поширення і може називатися важливим досягненням сучасних нанотехнологій.

Крім цього, електронна мікроскопія обумовлює інтенсивний розвиток комп'ютерної морфометрії, суть якої полягає в застосуванні комп'ютерної техніки для більш ретельної та повної обробки електронних зображень.

На сьогоднішній день розроблені апаратно-програмні комплекси, які здатні запам'ятовувати отримані зображення і проводити їх статистичну обробку, коригувати їх контрастність і яскравість, виділяти окремі деталі досліджуваних мікроструктур.

Сучасні електронні мікроскопи оснащені спеціальними процесорами, які знижують ймовірність пошкодження зразків досліджуваного матеріалу, а також підвищують достовірність даних, що стосуються аналізу мікроструктури об'єктів, що значно полегшує працю дослідників.

Досягнення електронного мікроаналізу активно застосовуються для розуміння атомних взаємодій, що дозволяє створювати матеріал з новими властивостями, а прогресивне тривимірне моделювання дозволяє біологам досліджувати важливі молекулярні механізми, які лежать в основі всіх біологічних процесів. Крім цього, завдяки використанню електронної мікроскопії, можна проводити ряд динамічних експериментів і отримувати необхідну базу для створення нових наноструктур.