Elektronen decken feinste Strukturen auf (Elektronenmikroskope)‏

Präsentation zum Thema: "Elektronen decken feinste Strukturen auf (Elektronenmikroskope)‏"—  Präsentation transkript:

1 Elektronen decken feinste Strukturen auf (Elektronenmikroskope)‏
- Einführung - Geschichte - Aufbau - Betriebsarten - Quellen

2 Elektronenmikroskope (Einführung)‏
- Ein Elektronenmikroskop kann das Innere / die Oberfläche einer Probe durch Elektronen abbilden - Auflösung eines Mikroskops ist durch Wellenlängen begrenzt - Elektronen haben eine kleiner Wellenlänge als Licht => durch Elektronen kann eine deutlich höhere Auflösung erzielt werden - Lichtmikroskope haben eine auflösung von ca. 200 nm, Elektronenmikroskope von ca. 0,1 nm - Bei der Interpretation von Elektronenmikroskopen können schnell fehlerhafte Schlüsse gezogen werden

3 Elektronenmikroskope (Aufbau)‏
Die Hauptbestandteile eines Elektronenmikroskop sind: - Die Elektronenkanone - Elektronenlinsen - Das Vakumsystem - Die Probenhalterung - Detektoren

4 Elektronenmikroskope (Geschichte)‏
- Erste auf auf magnetische Kräfte beruhende Linse 1926 von Hans Busch entwickelt - Erstes Elektronenmikroskop wurde 1931 von Ernst Ruska und MaxKnoll gebaut (TEM)‏ - Erstes STEM 1937 von Manfred von Ardenne gebaut - Antrieb war die Aufklärung der lichtmikroskopisch unsichtbaren Krankheitserreger (Viren)‏ erste TEM mit mit Beschleunigunsspannung von bis zu 3MV - Noch im gleich Jahrzent wurde auch erstmals eine atomare Auflösung erreicht - Seit den 1990er Jahren Computerunterstützung beim justieren der Linsensysteme.

5 Elektronenmikroskope (Betriebsarten)‏
Die Elektronenmikroskope lassen sich auf weiter unterteilen Art der Bilderzeugung: Sekundärelektronenmikroskope: - der Elektronenstrahl wird über den zu untersuchenden rechteckigen Objektbereich geführt - mittels Sekundärelektronen, wird ein Bild erstellt Ruhebildmikroskope: - Objektbereich wird durch feststehenden, breiten Elektronenstrahl, bestrahlt - mit einem Teil der vom Objekt ausgestrahlten Elektronen, wird ein Bild erstellt

6 Elektronenmikroskope (Betriebsarten)‏
- Beim REM wird ein Elektronenstrahl über ein Objekt „gerastert“ - Die dabei aus dem Objekt austretenden Elektronen werden registriert und bestimmen die Intensität eines Bildpunktes - meist werden die daten direkt auf einem Monitor dargestellt, um den Bildaufbau in Echtzeit darzustellen - Die wichtigsten Signale bei der Bilderstellung, sind (beim REM) Sekundärelektronen und Rückstreuelektronen - Sekundärelektronen, werden durch den Beschuss von Primärelektronen freigesetzt - Die Sekundärelektronen, werden mittels einer Saugspannung zu einem Detektor bewegt und geben dort eine ihrer Menge entsprechenden Anzahl von Impulsen ab - Je nach Positionierung des Detektors, werden unterschiedliche Bilder erzeugt

7 Elektronenmikroskope (Betriebsarten)‏
- normalerweise steht der Detektor seitlich vom Objekt und liefert ein räumlich natürlich wirkendes Bild, da die dem Detektor zugewandte Seite heller ist, als die dem Detektor abgewandte Seite - bei modernen REMs gibt es einen weiteren Detektor, der ringförmig über dem Objekt angebracht ist und sehr hoch aufgelöst Bilder liefert - Die Rückstreuelektronen, kommen aus dem Primärstrahl und werden von den Atomkernen reflektiert - Die Auflösung liegt je nach Energie der eingestrahlten Primärelektronen im Mikrometer bereich - Der Detektor für die Rückstreuelektronen, wird normalerweise direkt über dem Objekt angebracht - tiefer liegende Bereiche werden dadurch Dunkler dargestellt als höher liegende

8 Elektronenmikroskope (Quellen)‏