Elektrọnenmikroskọp

ein auf elektronenoptischen Verfahren beruhendes Gerät. Beim bekanntesten Elektronenmikroskop, dem Durchstrahlungsmikroskop, durchstrahlen sehr schnelle Elektronen ein im Vakuum befindliches Objekt und werden durch elektrische oder magnetische Felder abgelenkt, wie ein Lichtstrahl durch Linsen (Mikroskop). Der Gesamtaufbau eines Elektronenmikroskops ist ähnlich dem eines Lichtmikroskops. Am oberen Ende der Säule eines Elektronenmikroskops wird die Strahlspannung, die im Allgemeinen zwischen 40 000 und 100 000 V liegt und bei manchen Geräten wahlweise auf verschiedene Werte eingestellt werden kann, durch ein abgeschirmtes Kabel berührungssicher in den Kathodenteil eingeführt. In diesem entsteht aus einer Glühkathode der nahezu parallele Strahl schneller Elektronen, der zur Objektdurchstrahlung erforderlich ist. Der unter dem Kathodenteil liegende Kondensor (1 oder 2 magnetische Linsen, d. h. eingekapselte Magnetspulen) ermöglicht es, nicht nur große Objektflächen, sondern auch Objektbereiche bis zu wenigen μm Durchmesser zu bestrahlen. Das Objekt muss zur Beobachtung im Elektronenmikroskop durch eine „Objektschleuse“ in das Vakuum der Säule „eingeschleust“ werden, da die Bewegung der Elektronen nur im Vakuum störungsfrei erfolgen kann. In üblichen Durchstrahlungsmikroskopen darf die Objektdicke nur etwa 50 bis 100 nm (= 0,05 bis 0,1 μm) betragen.

Die Auflösungsgrenze der heutigen Hochleistungs-Elektronenmikroskope liegt bei 0,1–0,2 nm (1 nm = 1 Millionstel mm). Die (förderliche) Vergrößerung im Elektronenmikroskop wird im Allgemeinen nur so hoch gewählt, dass die aufgelösten Einzelheiten auch auf dem im Elektronenmikroskop enthaltenen Fotomaterial getrennt wiedergegeben werden können. Beträgt die Auflösung von Feinkorn-Material z. B 50 μm, ergibt sich für die Hochleistungs-Elektronenmikroskope eine 500 000fache förderliche Vergrößerung. Um die aufgelösten Einzelheiten jedoch dem menschlichen Auge sichtbar zu machen, ist noch eine optische Nachvergrößerung erforderlich.

Beim Rasterelektronenmikroskop tastet ein sehr feiner Elektronenstrahl (Elektronensonde) das Objekt ab. Das Gerät ist mit einer Bildröhre gekoppelt, auf deren Schirm ein sehr plastisches Bild wiedergegeben wird. Die Schärfentiefe ist etwa 300-mal größer als beim normalen Elektronenmikroskop

Heute benutzt man Höchstspannungs-Elektronenmikroskope, die im allgemeinen mit Spannungen bis zu 1000 kV arbeiten. Mit diesen Geräten gelingt es, ein erhöhtes Durchdringungsvermögen zu erzeugen. Sie führten in der Metallurgie, auf dem Gebiet der Hochpolymere und in der Biologie zu beachtlichen Erfolgen.