Цитологія, загальна гістологія та ембріологія - В. К. Напханюк 2002

Мікроскопи. Техніка мікроскопування
Мікроскоп
Електронний мікроскоп

Оскільки численні структури клітини перебувають за межами роздільної здатності світлового мікроскопа, їх вивчають за допомогою електронного мікроскопа. В електронному мікроскопі використовують потік електронів з більш короткою, ніж у світловому мікроскопі, довжиною хвилі. При напрузі 50 000 В довжина хвилі електромагнітних коливань, що виникають під час руху потоку електронів у вакуумі, дорівнює 0,0056 нм. Підраховано, що роздільна відстань у цих умовах може дорівнювати близько 0,002 нм (0,000002 мкм), тобто в 100 000 разів менше, ніж у світловому мікроскопі.

Нині існують два типи електронних мікроскопів: просвітлювальні та растрові.

Просвітлювальний електронний мікроскоп дозволяє отримати площинне зображення досліджуваного об’єкта.

Растровий електронний мікроскоп дозволяє отримати тривимірне зображення. Принцип його роботи полягає в скануванні електронним мікрозондом досліджуваного об’єкта, тобто послідовного обстеження гостросфокусованим електронним променем окремих точок поверхні. При дослідженні вибраної ділянки мікрозонд рухається по її поверхні під дією котушок, що відхиляються. Цей процес називається скануванням, рисунок, по якому рухається мікрозонд, — растром. Отримане зображення виводиться на телевізійний екран, електронний промінь якого рухається синхронно з мікрозондом.

Принцип роботи електронного мікроскопа

Джерелом електронів в електронному мікроскопі є катод, який входить до складу електронної гармати, як лінзи використовуються електромагнітні котушки. Для безперешкодного руху електронів в електронному мікроскопі спеціальними насосами створюється високий вакуум (10^-4 мм рт. ст.).

У колоні мікроскопа (тубусі), звідки викачане повітря, послідовно розміщені катод (вольфрамова нитка), анод (металева пластина з отвором всередині), магнітні лінзи, люмінесцентний екран, фотопластинки (магазин).

Електричний струм при проходженні крізь вольфрамову нитку катода нагріває її, спричинюючи емісію електронів. Висока напруга, подана на катод, створює велику різницю потенціалів між катодом і анодом. Це забезпечує рух електронів до анода і далі вниз по колоні мікроскопа. Електронний пучок спочатку фокусується конденсорною магнітною лінзою. Більша частина електронів, проходячи крізь об’єкт, не відхиляється. Електрони, які пройшли крізь об’єкт, фокусуються другою магнітною лінзою — об’єктивною, яка дає збільшене зображення об’єкта. Це зображення збільшується третьою магнітною лінзою — проекційною. Електрони, проходячи крізь об’єкт, спричинюють світіння екрана, покритого люмінофором, утворюючи на ньому зображення об’єкта.