Elektronenmikroskop

Gerät zur Vergrößerung kleinster Objekte, bei dem im Gegensatz zum Lichtmikroskop nicht Licht, sondern Elektronenstrählen zur Abbildung genutzt werden. Da deren Wellenlänge mindestens lOOOO-mal kleiner ist als die des Lichts, gestatten E. gegenüber dem Lichtmikroskop eine bis lOOO-fach größere Bildauflösung. Damit lassen sich Objekte bis 500000fach vergrößern. Der Strahlengang für die Elektronen ist ähnlich dem des Lichts in Lichtmikroskopen. Elektronenquelle ist ein glühender Wolframdraht. Die von ihm emittierten Elektronen werden zunächst in einem Hochspannungsfeld (Hochspannung) beschleunigt, sodann in einer elektrischen oder magnetischen »Kondensatorlinse« gebündelt, um anschließend das nur etwa 1/ 10000 mm dicke Präparat zu durchstrahlen (Durchstrahlungs-E. ). Eine dahinter angeordnete »Elektronenlinse« entwirft ein etwa lOO-fach vergrößertes »Elektronen-Zwischenbild«, von dem ein kleiner Ausschnitt durch eine zweite Elektronenlinse stark vergrößert auf einen Leuchtschirm projiziert wird, der über ein Lichtmikroskop weiter vergrößert betrachtet wird. Zum Photographieren des Elektronenbildes wird der Leuchtschirm kurzzeitig weggeklappt. Beim RasterE. tastet ein scharf gebündelter Elektronenstrahl zeilenweise (Scanner) die Oberfläche des Objekts ab, deren Abbild auf einer Bildröhre (Kathodenstrahlröhre) sichtbar gemacht wird. Das Raster-Tunnel-Elektronenmikroskop ist ein E. , das Oberflächenabbildungen mit großer Tiefenauflösung liefert. Bei ihm wird eine metallische Sondenspitze mit einem Durchmesser von etwa 10 nm (1 millionstel Millimeter) bis auf weniger als 10 nm an die Oberfläche herangeführt, so daß durch den sog. Tunneleffekt ein Elektronenstrom fließt. Piezoelektrisch (Piezoeffekt) verstellt wird die Spitze quer und senkrecht derart zur Oberfläche geführt, daß der Sondenstrom konstant bleibt. Rechnergestützt wird aus der Spitzenbewegung die dreidimensionale Oberflächenstruktur nachgebildet. Weil die Elektronenstrahlen in einem E. nicht durch Luftteilchen abgelenkt werden dürfen, sind E. metallene Vakuumröhren (»Vakuum), die mit einer Hochvakuumpumpe verbunden sind.

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