Γιατί τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια χρειάζονται κενό αέρος;
Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια λειτουργούν αποκλειστικά σε κενό αέρος για να αποτρέπουν τη σύγκρουση των ηλεκτρονίων με μόρια της ατμόσφαιρας.
Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια χρησιμοποιούν δέσμες ηλεκτρονίων αντί για φως. Επειδή τα ηλεκτρόνια είναι εξαιρετικά ελαφριά, οποιαδήποτε επαφή με μόρια οξυγόνου ή αζώτου θα τα εξέτρεπε από την πορεία τους. Το κενό αέρος εξασφαλίζει ότι η δέσμη παραμένει εστιασμένη, επιτρέποντας την απεικόνιση αντικειμένων σε ατομικό επίπεδο με απόλυτη καθαρότητα.
Nerd Mode
Η λειτουργία των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων βασίζεται στη χρήση ηλεκτρονίων με πολύ μικρό μήκος κύματος, το οποίο επιτρέπει πολύ υψηλότερη ανάλυση από το ορατό φως. Σύμφωνα με τις αρχές της σωματιδιακής φυσικής, η μέση ελεύθερη διαδρομή ενός ηλεκτρονίου στον αέρα υπό κανονικές συνθήκες είναι μόλις μερικά μικρόμετρα. Αυτό σημαίνει ότι χωρίς κενό, τα ηλεκτρόνια θα συγκρούονταν αμέσως με τα αέρια της ατμόσφαιρας.Η τεχνολογία αυτή αναπτύχθηκε αρχικά από τους Ernst Ruska και Max Knoll το 1931 στο Βερολίνο, μια εφεύρεση που χάρισε στον Ruska το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1986. Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά μικροσκόπια διέλευσης (TEM) απαιτούν επίπεδα κενού της τάξης των 10^-7 έως 10^-9 Pascal. Αυτό το εξαιρετικά υψηλό κενό είναι απαραίτητο για να αποφευχθεί ο ιονισμός των μορίων του αέρα και η επακόλουθη ηλεκτρική εκκένωση.Επιπλέον, η παρουσία αέρα θα μπορούσε να προκαλέσει οξείδωση ή μόλυνση του δείγματος και της πηγής των ηλεκτρονίων, η οποία συνήθως είναι ένα νήμα βολφραμίου. Χάρη σε αυτό το ελεγχόμενο περιβάλλον, οι επιστήμονες μπορούν να επιτύχουν μεγεθύνσεις έως και 10.000.000 φορές. Αυτή η ακρίβεια είναι που επέτρεψε την πρώτη απεικόνιση της διπλής έλικας του DNA και τη μελέτη των ιών σε νανομετρική κλίμακα.
Επαληθευμένο γεγονός
FP-0008759 · Feb 20, 2026