Электронная микроскопия - инструмент нанотехнологий

Электронная микроскопия является совокупностью электронно-зондовых методов, позволяющих исследовать микроструктуру твердых тел, а также их локальный состав и микрополе.

При данном методе исследования применяются специальные приборы - микроскопы, в которых изображение увеличивается благодаря наличию пучков электронов.

Электронная микроскопия имеет два основных направления:

• Просвечивающая - осуществляется с помощью трансмиссивных электронных микроскопов, в которых объекты просвечиваются пучком электронов, обладающих энергией от 50 до 200 кэВ. Электроны, которые проходят через исследуемый объект, попадают на специальные магнитные линзы. Данные линзы формируют на специальном экране или фотопленке изображение всех внутренних структур объекта. Надо сказать, что просвечивающая электронная микроскопия позволяет получать увеличение практически в 1,5 * 106 раз. Она дает возможность судить о кристаллическом строении объектов, поэтому считается основным методом исследования ультратонких структур различных твердых тел.

• Сканирующая (растровая) электронная микроскопия - проводится с помощью специальных микроскопов, в которых электронный луч с использованием магнитных линз собирается в тонкий зонд. Он сканирует поверхность исследуемого объекта, при этом возникает вторичное излучение, которое регистрируется различными детекторами и превращается в соответствующие видеосигналы.

Стоит отметить, что электронная микроскопия владеет рядом преимуществ перед традиционными методиками рентгеноспектрального микроанализа. Именно поэтому она приобретает все большее распространение и может называться важным достижением современных нанотехнологий.

Кроме этого, электронная микроскопия обусловливает интенсивное развитие компьютерной морфометрии, суть которой заключается в применении компьютерной техники для более тщательной и полной обработки электронных изображений.

На сегодняшний день разработаны аппаратно-программные комплексы, которые способны запоминать полученные изображения и проводить их статистическую обработку, корректировать их контрастность и яркость, выделять отдельные детали исследуемых микроструктур.

Современные электронные микроскопы оснащены специальными процессорами, которые снижают вероятность повреждения образцов исследуемого материала, а также повышают достоверность данных, касающихся анализа микроструктуры объектов, что значительно облегчает труд исследователей.

Достижения электронного микроанализа активно применяются для понимания атомных взаимодействий, что позволяет создавать материал с новыми свойствами, а прогрессивное трехмерное моделирование позволяет биологам исследовать важные молекулярные механизмы, которые лежат в основе всех биологических процессов. Кроме этого, благодаря использованию электронной микроскопии, можно проводить ряд динамических экспериментов и получать необходимую базу для создания новых наноструктур.