Лекция жинағы Шымкент 2019

Электрондардың толқын ұзындығы көрінетін жарықтың толқын ұзындығынан едәуір қысқа. Егерде жарықтың орнына электрон шоғыры қолданылса, онда микроскоптың айқындағыштық қабілетініңшегін анағұрлым төмендетуге болады. Бұл идея ХХ ғ. 30-щы жылдарында іске асырылып, ойлап табылған электрондық микроскоп биология ғылымдарында керемет жаңалықтар ашуға септігін тигізді. Себебі ол, зерттелетін объект бейнесін 100-150 мың есе үлкейтіп, тіпті, кейбір макромалекулаларды анық көруге мүмкіндік берді, яғни құрылымды функциямен және химиямен байланыстырады. Гистология пәнінің оқу бағдарламасы бойынша, студенттер практикалық сабақтарда 100-ден астам электрондық микросуреттерді оқып білу тиіс. Оның үстіне, қазіргі кезде ғылыми зерттеулер мен клиникалық диягностикада электрондық микроскопияның трансмиссиялық және скандейтін әдістері жиі қолданылады. Сондықтан, олар арқылы алынған мәліметтерді толық пайдалана білу үшін, қысқа түрде электрондық микроскопияның негіздерін білу қажет.

Жалпы алғанда, трансмиссиялық (лат. transmisso - өту, яғни объектті электрондық шоғыр ағынына тосып зерттеу) электрондық микроскоп (ТЭМ) жарық микроскобына ұқсас, бырақ, айырмашылықтары да бар.

Трансмиссиялық электрондық микроскопта 50-100 кВ электр қуатымен қыздырылған V- тәрізді вольфрам жібі- катодан шашыраған электрондар, қарсысында орналасқан анодтың ортасынан өтіп, цилиндр пішінді бағананың вакуумдық ортасында тарайды. Бағана бойында біркелкі аралықтарда орналасқан конденсор мен объективтің сақина тәрізді электромагниттері (линзалар рөлін атқарады) электрондардың сызықты шоғырын қалыптастырып, фокусқа туырлайды. Арнайы әзірленген (өңделген) зерттелінуші объекттен өткен электрондардың шағылысып шашырау сипаты объект бөлшектерінің (детальдарының) тығыздығына байланысты. Мұндай электрондарды фокусқа туырлағаннан кейін, флуоресценциялық экранда объекті бейне түрінде байқауға немесе фотопластинкаға тіркеуге болады.

Зерттелінуші объект бетінің үш өлшемді бейнесін көру үшін скандейтін (растрлық) электрондық микроскоп қолданылады (ағылш. Scan – қадала қарау, бейнені жіктеу, бөліп салу). Бұл микроскопта сәулесі объект арқылы өтпей, оның бетінен шағылысады. Фиксацияланған және кептірілген объект алдын – ала арнайы әдіспен өңделеді: объекттің беті, рельефіне (бедеріне) орайластырылып, вакуумда буланған металдың өте жұқа қабатымен қапталады. Фокусқа дәл туырланған электрондардың жұқа шоғыры (скандейтін шоғыр, микрозонд; зонд - сүңгі), дефлектор (шағылдырғыш) деп аталатын арнайы құрал көмегімен, объект бетіне қиғаштап және үнемі алды – арты жылжитын (скандейтін қимыл) түрде түсіріледі. Металданған объект бетіне түскен электрондар, оның жеке нүктелерінен «екіншілік» электрондарды қағып шығарады. Олардың мөлшері шоғырдың объект бетіне қатысты түсу бұрышына тәуелді. Детектор арқылы қабылданған (тіркелінген) электрондар, люминесценциялық экранның немесе фотопластинканың фокусына туырланып, объект бетінің рельефіне сәйкес жарық немесе көлеңке нүктелерден тұратын, кәдімгі телевизор экранындағы сияқты, үш өлшемді(көлемді) бейне қалыптастырады. Скандейтінэлектрондық микроскоптың айқындағыштық қабілеті 10 нм, үлкейтуі 20000х.