LEO 912 TEM

میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) چیست؟

میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نوعی میکروسکوپ الکترونی است که در آن پرتویی از الکترون‌ها از یک نمونه فوق‌العاده نازک عبور می‌کند و در اثر تعامل الکترون‌های عبوری با نمونه تصویر تشکیل می‌شود. سپس تصویر بر روی یک ابزار تصویر ساز مانند یک صفحه نمایش فلوئورسنت، یک لایه از فیلم عکاسی متمرکز و بزرگنمایی شده یا توسط یک سنسور که نوعی حسگر تصویربرداری می‌باشد آشکار می‌گردد. این میکروسکوپ ها وضوح بسیار بالاتری نسبت به میکروسکوپ های نوری دارند و علت آن کوچکتر بودن طول موج الکترون‌ها نسبت به طول موج نوراست؛ لذا این میکروسکوپ قادر به عکس‌برداری از ریز ساختار مواد با بزرگنمایی ۱٬۰۰۰ تا ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ برابر(قدرت تفکیک در حد کوچک‌تر از ۱ نانومتر) را دارد. میکروسکوپ الکترونی عبوری همچنین توانایی آنالیز عنصری، تعیین ساختار و جهت کریستالی اجزایی به کوچکی ۳۰ نانومتر را به صورت کیفی و کمی دارد. میکروسکوپ الکترونی نوریدر طیف وسیعی از رشته‌های علمی مثل فیزیک، شیمی، علوم زیستی، علم مواد و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ویژگی های آن می توان به تحلیل و بررسی قرار گرفتن اتم ها در شبکه بلوری اشاره کرد[۱].

اولترامیکروتومی Ultramicrotimy

اولترامیکروتومی روشی برای برش نمونه به تکه های بسیار نازک است که به آن ها “بخش های فوق نازک” گفته و توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری در بزرگنمایی های متفاوت بررسی می شود. این روش بیشتر برای نمونه های بیولوژیکی استفاده می شود اما بخش هایی از پلاستیک و فلزات نرم نیز میتوانند توسط این روش آماده شوند. نمونه ها باید بسیار نازک باشند زیرا الکترون ها در محدوده ولتاژ ۵۰ الی ۱۲۵ کیلووات از میکروسکوپ نمی توانند از طریق مواد بیولوژیکی بسیار ضخیم تر از ۱۵۰ نانومتر عبور کنند. بهترین بزرگنمایی در محدوده ضخامت بین ۳۰ تا ۶۰ نانومتر می باشد.

اولترامیکروتومی

مراحل آماده کردن نمونه

نمونه‌ای که با TEM بررسی می شود، باید چگالی آن به حدی باشد که اجازه دهد تا الکترون‌ها تا حدی از آن عبور کنند. راه‌های مختلفی برای تهیه این نوع نمونه وجود دارد. می‌توان برش‌های بسیار نازک از نمونه مد نظر تهیه کرد و آن را در یک پلاستیک، ثابت نگه داشت یا اینکه آن را منجمد کرد.
روش دیگر تهیه نمونه ایزوله کردن نمونه و مطالعه محلولی از مولکول‌ها یا ویروس‌های مورد نظر با کمک TEM است.
همچنین می‌توان نمونه را با روش‌های مختلف رنگ کرد و با استفاده از نشانه‌گذاری، آن را مطالعه کرد. برای مثال، فلزات سنگین رنگ شده مانند اورانیوم و سرب، الکترون‌ها را به خوبی متفرق می‌کنند و کنتراست نمونه را در زیر میکروسکوپ بهبود می‌بخشند.

کابردها

– بررسی های ساختاری

– بررسی سطوح شکست

– شناسایی ترکیب شیمیایی فازهای غیرآلی

– مطالعه سرامیک ها و کانی ها

– تحلیل و آنالیز ساختار بلوری و ترکیب نمونه ها

معایب

– فرایند تهیه نمونه‌ها بسیار زمان‌بر و خسته‌کننده و هزینه بر است.

– تعدا نمونه ای برگشتی (معیوب) در این تکنیک زیاد است.

– امکان تغییر ساختار نمونه در حین فرایند آماده‌سازی وجود دارد.

– میدان دید در این تکنیک بسیار کوچک بوده و

نمی‌توان خواص ناحیه آنالیز شده را به کل نمونه نسبت داد.

جرئیات دستگاه میکروسکوپ الکترونی

اجزای TEM

  • تفنگ الکترونی
  • سیستم متمرکز کننده 
  • محفظه نمونه
  • عدسی های میانی و شیئی
  • عدسی های تصویری

تهیه برش به روش رنگ کردن

در این روش از مواد ایزوله (که می‌توانند برای مطالعه باکتری‌ها و یا مولکول‌های ایزوله استفاده شوند) استفاده می‌شود، به این طریق که ابتدا محلول محتوای باکتری روی توری ریخته و با پلاستیک پوشانده می‌شود. محلول نمکی یک فلز سنگین (مانند اورانیوم یا سرب) به آنها اضافه می‌شود. محلول نمکی فلز با مواد ترکیب نمی‌شود اما هاله‌ای را در اطراف آن، روی توری تشکیل می‌دهد. نمونه به صورت یک تصویر منفی، هنگامی که با کمک TEM مورد مطالعه قرار می‌گیرد، نمایان می‌شود[۲].
اولترامیکروتومی

تهیه برش با مواد در برگیرنده

مواد زیستی شامل مقادیری آب هستند. با توجه به اینکه برای استفاده در TEM باید کار در خلاء انجام شود، لازم است تا آب به گونه‌ای تبخیر و یا جداسازی شود (با کمک الکل یا استون) و در نهایت نمونه فیکس و ثابت می‌شود. حال نمونه در پلاستیکی محصور می‌شود (به شکل یک بلوک پلاستیکی سخت) و سپس برش‌های نازکی از آن به کمک چاقوی الماس مربوط به دستگاه اولترامیکروتوم (برای ایجاد برش‌های بسیار ظریف) تهیه می‌شود که تنها ۱۰۰-۵۰ نانومتر ضخامت دارند. برش‌های تهیه شده روی یک توری مسی قرار داده می‌شوند و با کمک فلزات سنگین رنگ می‌شوند. حال نمونه بافت آماده مطالعه با کمک پرتوی الکترونی TEM است.

دیدگاهتان را بنویسید

ایمیل شما محفوظ خواهد ماند. موارد ضروری مشحص شده ند *

Solve : *
27 − 23 =


ارسال دیدگاه