Aby uczynić je bardziej widocznymi, próbki mogą być pokryte atomami metali. Ponieważ elektrony nie mogą przemieszczać się na duże odległości w powietrzu, wiązka elektronów i próbka muszą być utrzymywane w próżni. Używane są dwa różne instrumenty. W skaningowym mikroskopie elektronowym ruchoma wiązka elektronów jest skanowana w poprzek próbki; elektrony rozproszone przez obiekt są skupiane przez magnetyczne „soczewki” w celu wytworzenia obrazu powierzchni obiektu podobnego do obrazu na ekranie telewizora.
SEM a TEM
Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM), rodzaj mikroskopu elektronowego, przeznaczony do bezpośredniego badania powierzchni ciał stałych, który wykorzystuje wiązkę skupionych elektronów o stosunkowo niskiej energii jako sondę elektronową skanowaną w regularny sposób nad preparatem. Źródło elektronów i soczewki elektromagnetyczne, które generują i skupiają wiązkę, są podobne do opisanych dla transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). Działanie wiązki elektronów stymuluje emisję wysokoenergetycznych elektronów wstecznie rozproszonych i niskoenergetycznych elektronów wtórnych z powierzchni próbki. Odwiedź: https://mikroskopelektronowy.pl/transmisyjny-mikroskop-elektronowy/.
Do badania w SEM nie są wymagane skomplikowane techniki przygotowania próbek, a duże i nieporęczne próbki mogą być uwzględnione. Pożądane jest, aby próbka była przewodząca prąd elektryczny; w przeciwnym razie ostry obraz nie zostanie uzyskany. Przewodność zwykle uzyskuje się przez odparowanie warstwy metalu, takiego jak złoto, o grubości 50–100 angstremów na próbce w próżni (taka grubość nie wpływa znacząco na rozdzielczość szczegółów powierzchni). Jeśli jednak SEM może działać przy napięciu 1–3 kilowoltów, wówczas nawet nieprzewodzące próbki mogą być badane bez konieczności stosowania powłoki metalicznej.
Skaningowy mikroskop tunelowy (STM)
Rodzaj mikroskopu, którego zasada działania opiera się na zjawisku mechaniki kwantowej znanym jako tunelowanie, w którym falowe właściwości elektronów pozwalają im „tunelować” poza powierzchnię ciała stałego do obszarów przestrzeni, które są dla nich zabronione zgodnie z regułami fizyka klasyczna. Prawdopodobieństwo znalezienia takich elektronów tunelujących maleje wykładniczo wraz ze wzrostem odległości od powierzchni. STM wykorzystuje tę wyjątkową wrażliwość na odległość. Ostra końcówka igły wolframowej jest umieszczona kilka angstremów od powierzchni próbki. Między końcówką sondy a powierzchnią przykładane jest niewielkie napięcie, powodując tunelowanie elektronów przez szczelinę.
