ANALISI MICROSCOPICHE-Biggiogera 29.10.19
MICROSCOPIO ELETTRONICO
Quello che abbiamo visto sino ad ora ha riguardato la microscopia ottica. Per aumentare la risoluzione dobbiamo
sfruttare un altro tipo di fonte luminosa. Se passiamo dal visibile/uv ad una lunghezza d'onda più piccola
utilizzeremo la microscopia elettronica, che sfrutta un fascio elettroni, i quali hanno lambda(lunghezza d’onda)
estremamente ridotta. Otteniamo una risoluzione atomica.
La microscopia elettronica è nata nel '32. Un dottorando inventò un modo per condurre e controllare un fascio di
elettroni e ottenere una risoluzione maggiore. Il microscopio elettronico è molto grande e pesante. Perché pesa
così tanto? Basandosi su fasci di elettroni, le componenti del microscopio sono specifiche per condurre tali elettroni
senza che essi perdano energia.
Ogni microscopio ha una sorgente di energia, lenti per ingrandire e un
oculare/schermo per visualizzare l’immagine. Nel microscopio ottico c’è
lampadina/led, un condensatore per avere un fascio riunito di fotoni, poi il
nostro campione, l’obiettivo, e l’immagine finale.
Il microscopio elettronico a trasmissione è analogo. “Trasmissione” significa che
la mia immagine si forma perché io guardo per trasparenza la mia sezione.
Comunque anche qui c’è una sorgente di energia,
il campione, uno schermo; tuttavia ci sono anche
delle differenze. Partiamo dalla generazione del
fascio di elettroni. (Vedi disegno). Si usa un
filamento di tungsteno che viene surriscaldato
(viene portato al calor rosso), infatti così è pronto
per emettere elettroniÈ un catodo. Sotto viene
messo un disco con un buco che funge da anodo e
poi si applica differenza di potenziale di 60-80 mila
Volt, o più; si ottiene così un fascio di elettroni che vengono “sparati” fuori
dall’apertura. Gli elettroni devono quindi essere "controllati". [I vecchi monitor dei pc
e televisori erano proprio dei cannoni elettronici come questo sistema]. Questi
elettroni creano qualche costrizione:
1.Nel loro percorso nell’aria essi perdono energia e alla fine non sono più
efficacidevo togliere l’aria.
2. Gli elettroni hanno alcune caratteristiche peculiari, per esempio sono in grado di
penetrare il cemento più facilmente del vetro una lente di vetro per l’obiettivo non
funzionerebbe nel microscopio.
3.Sono invisibili, perciò si deve trovare un modo per visualizzarli.
Noi sappiamo che la funzione del condensatore è quella di restringere il fascio
proveniente dalla fonte di energia; cosa usare per gli elettroni? L’unico sistema che
interagisce direttamente con il fascio di elettroni è un campo magnetico: le lenti sono
dei cilindri cavi composti da avvolgimenti in metallo in cui passa la corrente. Si può
regolare la quantità che passa nella lente restringendo il campo magnetico e
costringere così gli elettroni a passare in un punto più stretto. Ecco come vengono
condensati.
Poi ho il campione e la lente dell'obiettivo per ingrandire; questa lente ha un campo
magnetico che agirà in maniera opposta rispetto a prima,poichè allarga il fascio che ha
interagito col campione. L'ultima lente è l’equivalente dell’oculare e crea l'immagine.
Anche questa è una lente elettromagnetica.
Questo sistema di microscopia elettronica gioca sulla lambda(λ) per le analisi ad alta
risoluzione: d=λ/2n sinα
