보통의 것은 13,000에서 20,000 사이이고, 큰 것은 수십만에서 수십만, 수백만 또는 그 이상에 이릅니다.
전자현미경은 렌즈관, 진공 장치, 전원 캐비닛의 세 부분으로 구성됩니다.
렌즈 배럴에는 주로 전자 소스, 전자 렌즈, 샘플 홀더, 형광 스크린 및 감지기와 같은 구성 요소가 포함됩니다. 이러한 구성 요소는 일반적으로 위에서 아래로 원통형으로 조립됩니다.
전자렌즈는 전자를 집중시키는 데 사용되는 것으로 전자현미경 배럴의 가장 중요한 부품이다. 일반적으로 자기렌즈가 사용되며, 정전렌즈도 사용되는 경우가 있다. 렌즈 경통의 축에 대칭인 공간 전기장 또는 자기장을 이용하여 전자 궤적을 축 방향으로 구부려 초점을 형성하는 기능으로 광학 현미경의 광학 렌즈(볼록 렌즈)와 동일합니다. 빔의 초점을 맞추므로 전자렌즈라고 합니다. 광학렌즈는 초점이 고정되어 있는 반면 전자렌즈는 초점을 조절할 수 있어 광학현미경처럼 이동 가능한 렌즈 시스템이 없습니다. 대부분의 현대 전자 현미경은 전자기 렌즈를 사용합니다. 극 슈가 있는 코일을 통과하는 매우 안정적인 DC 여기 전류에 의해 생성된 강한 자기장이 전자를 집중시킵니다. 전자 소스는 자유 전자를 방출하는 음극, 그리드 및 링에서 전자를 가속하는 양극으로 구성됩니다. 음극과 양극 사이의 전압 차이는 일반적으로 수천 볼트에서 300만 볼트 사이로 매우 높아야 합니다. 균일한 속도로 전자빔을 방출하고 형성할 수 있으므로 가속전압의 안정성이 1만분의 1 이상이어야 합니다.
시료를 시료 홀더에 안정적으로 올려놓을 수 있으며, 이외에도 시료를 변화시키는 장치(이동, 회전, 가열, 냉각, 늘이기 등)가 있는 경우가 많습니다.
전자현미경은 구조와 용도에 따라 투과전자현미경, 주사전자현미경, 반사전자현미경, 방출전자현미경으로 구분된다.
투과전자현미경은 일반 현미경으로 분해할 수 없는 미세한 물질 구조를 관찰하는 데 주로 사용되며, 주사형 전자현미경은 주로 고체 표면의 형태를 관찰하는 데 사용되며 X선 회절계나 회절계와 함께 사용할 수도 있습니다. 전자 에너지 현미경. 분광계는 재료 구성 분석을 위한 전자 마이크로프로브를 형성하기 위해 결합됩니다. 방출 전자 현미경은 자체 방출 전자 표면 연구에 사용됩니다.
투과전자현미경
전자빔이 시료를 투과한 뒤 전자렌즈를 이용해 영상을 촬영하고 확대한 데서 유래한 이름이다. 그 빛의 경로는 광학 현미경의 빛 경로와 유사하며 샘플의 투영을 직접 얻을 수 있습니다. 대물렌즈의 렌즈 시스템을 변경함으로써 대물렌즈의 초점에서 상을 직접 확대할 수 있습니다. 이것으로부터 전자 회절 이미지를 얻을 수 있습니다. 이 이미지는 샘플의 결정 구조를 분석하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 전자 현미경에서 이미지 세부사항의 대비는 시료의 원자에 의한 전자빔의 산란에 의해 형성됩니다. 전자는 샘플을 통해 이동해야 하므로 샘플은 매우 얇아야 합니다. 샘플의 두께는 샘플을 구성하는 원자의 원자량, 전자가 가속되는 전압, 원하는 분해능에 따라 결정됩니다. 샘플의 두께는 수 나노미터에서 수 마이크로미터까지 다양합니다. 원자량이 높을수록, 전압이 낮을수록 샘플은 더 얇아져야 합니다. 시료의 얇거나 밀도가 낮은 부분은 전자빔 산란이 적기 때문에 대물렌즈 조리개를 통과하여 이미징에 참여하는 전자가 많아져 이미지가 더 밝게 보입니다. 반대로 샘플의 두껍거나 밀도가 높은 부분은 이미지에서 더 어둡게 나타납니다. 샘플이 너무 두껍거나 조밀하면 이미지의 대비가 저하되고 심지어 전자빔의 에너지를 흡수하여 손상되거나 파괴될 수도 있습니다.
주사형전자현미경
주사형전자현미경의 전자빔은 시료를 통과하지 못하고 시료의 작은 면적에만 전자빔을 집중시킵니다. 가능한 한 한 줄씩 샘플을 스캔합니다. 입사 전자는 2차 전자를 샘플 표면에서 여기시키게 합니다. 현미경이 관찰하는 것은 각 지점에서 산란된 전자입니다. 시료 옆에 위치한 섬광 결정은 이러한 2차 전자를 받아 증폭을 통해 브라운관의 전자빔 강도를 변조하여 브라운관 형광 스크린의 밝기를 변경합니다. 이미지는 표본의 표면 구조를 반영한 3차원 이미지입니다. 브라운관의 편향 코일은 샘플 표면의 전자빔과 동시에 스캐닝을 유지하므로 브라운관의 형광 스크린은 산업용 TV의 작동 원리와 유사한 샘플 표면의 지형 이미지를 표시합니다. 이러한 현미경의 전자는 샘플을 통과할 필요가 없으므로 전자가 가속되는 전압은 매우 높을 필요가 없습니다.