Mikroskopio elektronikoak, txikitasuna handi

Begiz zerbait ikusi ahal izateko argia behar da. Edozein objekturengandik erretinara iristen diren argi-izpiek angelu jakin bat izaten dute, eta angelu horren arabera objektuak tamaina bat edo beste bat izan dezakeela erabakitzen dute begiek. Horrela, argia erabiliz argi-izpiek erretinan angelu handiarekin islatzea lortuko balitz, objektua handiago ikusiko litzateke. Lenteekin hori gertatzen da, begietara iristen den argi-sorta desbideratzen dute. Kasurik sinpleena lupena da, lente konbexuenak alegia. Mikroskopio optikoak apur bat konplexuagoak dira, lenteak konbinatu eta edozein objektu milaka aldiz handiagotzen baitute. Horrela, begiz ikus ezin daitezkeen xehetasunak ikus daitezke, bakterioak adibidez. Hori jakinda, ondoriozta daiteke nahi beste lente jarriz gero posible izango litzatekeela xehetasun txikienera iristea ere, baina ez da horrela gertatzen.

Izan ere, objektua ikusteko erabiltzen den erradiazio-uhinak muga du, bera baino uhin-luzera txikiagoko ezer ezin da ikusi. Zatitu ezin daitekeen erregela bat bezalakoa izango litzateke; zerbait neurtu eta handiagoa balitz "objektua X erregelen parekoa da? esan ahalko litzateke, baina objektua erregela baino txikiagoa izanda ezin neurtuko litzateke. Lenteen kasuan gauza bera gertatzen da. Espektro elektromagnetiko ikuskorraren uhin-luzeraren azpitik dagoen zerbaitekin topo egitean ezin ikusiko da. Uhin-luzera hori urdinaren 400-480 nanometroen eta gorriaren 620-750 nanometroen artekoa da. Haratago joateko erregela txikiagoa behar da. Espektro elektromagnetikoaren banda ikuskorreko uhin-luzeraren azpitik dauden bandek balio dezakete horretarako, X izpiak adibidez. X izpien uhin-luzera argi ikuskorrarena baino 10.000 aldiz txikiagoa da, baina arazoak sortzen dira ikusi nahi dena zeharkatu egiten dutelako; gamma izpiekin, argi ikuskorraren elektromagnetikoaren uhin-luzeraren azpitik egonda ere, beste hainbeste gertatzen da.

Baina badago irtenbia, eta bera fisika kuantikoaren printzipio batetik sortzen da. Uhin-korpuskulu dualtasun printzipioaren arabera, "p" mugimendua duen edozein objekturi "L" uhin-luzera dagokio, eta "p" handiagoa den heinean "L" txikiagoa izango da, eta, ikusmenaren kasuan, handiagoak xehetasunak. Mikroskopio elektronikoetan elektroiak erabiltzen dira, objektuak zeharkatu ez ezik objektuekin interakzioan jartzen diren elektroiak alegia. Argi-izpia elektroi-sorta izaten da, eta horien angeluak eralda ditzaketen lenteak, berriz, eremu elektromagnetikoak, elektroiek karga elektrikoa baitute; beraz, eremu elektromagnetikoei esker elektroien ibilbidea aldatu ahal izaten da. Mikroskopio elektronikoekin birusak ikus daitezke; optikoekin ez.

Elektroi-sortak objektuarekin bat egiten duenean, oinarrizko hiru erradiazio-mota sortzen dira: batetik, objektuarekin topo egin ostean errebotez sortzen diren elektroiak, atzera barreiatuak. Bestetik, elektroiek objetuarekin talka egin ostean, objetutik irteten diren elektroiak, sekundario deitzen zaie. Eta, azkenik, X izpiak. Elektroi atzera barreiatuek objektuaren zenbaki atomikoari buruzko informazioa ematen dute, X izpiek objektuaren egitura kimikoari buruzko informazioa, eta elektroi sekundarioek objektuaren gainazalaren topografia azaltzen dute, eta hain zuzen seinale hau da objektuaren irudia ikusteko erabiltzen dena.

Nolakoak dira?

Mikroskopio elektronikoen zatirik nabarmenena elektroi-zutabe izenez ezagutzen dena da. Elektroi-zutabearen barruan honako elementu hauek egoten dira:

• Elektroi-kanoia, elektroi-igorlea den harizpi batekin. Harizpiak, gori jartzean, elektroiak askatzen ditu.
• Lente elektromagnetikoen sistema. Harizpiak askatzen dituen elektroiak fokalizatu eta diametro txikira eramaten ditu. Fokalizazioa egiteko elektroien karga elektrikoa baliatzen da; karga elektrikoa dutenez, eremu elektromagnetikoen eraginpean daude eta ibilbide jakin batean eraman daitezke.
• Ekorketa-sistema. Fokalizatutako elektroi-sorta objektuaren gainazaleko lerro jakin batzuetatik behin eta berriz pasaraztea du helburu.
• Detekzio-sistema. Elektroi-sortaren eta objektuaren artean sortzen den interakzioa seinale elektriko bihurtzen du.
• Hutseko irteera. Hutsa nahitaezkoa da, elektroiek objektua ez den beste zerbaitekin topo egiten badute seinale egokirik ez dutelako bidaliko.
  ...Seinale elektrikoak ikusi ahal izateko sistemak.

Zertan erabiltzen dira?

Mikroskopio elektronikoaren oinarri zientifikoa, irudiak ikusteko erabiltzen duen sistema, eta egitura zeintzuk diren ikusi eta gero, zertarako balio duten ikustea ere egokia izan daiteke. Izan ere, mikroskopio elektronikoen erabilera gero eta hedatuagoa dago: albaitaritzan eta medikuntzan diagnosiak egiteko erabiltzen dira, biomedikuntzan ikerketak egiteko, toxikologiako ikerketak egiten dira, partikulen eta azpipartikulen neurriak hartzeko balio dute, kalitate- eta kontrol-prozesuetan, era guztietako materialen mikroegiturak egiteko laguntzen dute, polimeroekin…. Esandakoa, guztiak gauza txikiak, begiz ikus ezin daitezkeenak; baina gaur egun, eta etorkizunean, gero eta garrantzia handiagoa izango dutenak.

7kn argitaratua