Microscopes électroniques surdimensionnés

2000/01/16 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia

• Elektronika

Pour voir quelque chose à l'œil, il faut de la lumière. Les rayons lumineux qui arrivent de n'importe quel objet à la rétine ont un angle particulier, dans lequel les yeux décident que l'objet peut avoir une taille ou une autre. Ainsi, si, avec la lumière, les rayons lumineux reflétaient dans la rétine avec un grand angle, l'objet serait plus grand. Cela se produit avec les lentilles qui détournent le faisceau lumineux qui atteint les yeux. Le cas le plus simple est celui des lentilles convexes. Les microscopes optiques sont un peu plus complexes en combinant des lentilles et en multipliant des milliers de fois tous les objets. De cette façon, vous pouvez voir des détails qui ne peuvent pas être vus visuellement, comme les bactéries. Sachant cela, on peut conclure que si on met autant de lentilles que l'on veut, il serait également possible d'atteindre le moindre détail, mais ce n'est pas le cas.

En fait, l'onde de rayonnement utilisée pour voir l'objet a une limite, vous ne pouvez voir rien de moins longueur d'onde que lui. Ce serait comme une règle indivisible ; si quelque chose était mesuré et plus grand, l'objet est-il équivalent aux règles X ? pourrait être dit, mais étant l'objet inférieur que la règle ne pourrait pas être mesurée. Il en va de même pour les lentilles. Vous ne pouvez pas voir quand vous rencontrez quelque chose qui est en dessous de la longueur d'onde du spectre électromagnétique visible. Cette longueur d'onde se trouve entre les nanomètres 400-480 du bleu et 620-750 du rouge. Une règle mineure est nécessaire pour aller plus loin. Les bandes situées en dessous de la longueur d'onde de la bande auditive du spectre électromagnétique, comme les rayons X, peuvent servir à cela. La longueur d'onde des rayons X est 10.000 fois inférieure à celle de la lumière visible, mais des problèmes surviennent parce qu'ils traversent ce qu'on veut voir; avec les rayons gamma, en dessous de la longueur d'onde de la lumière électromagnétique de la vision, il en est de même.

Mais il y a un sursaut et il émerge d'un principe de physique quantique. Selon le principe de dualité corpuscule ondulante, tout objet avec mouvement "p" correspond à la longueur d'onde "L", et comme "p" est plus grand, "L" sera plus petit et, dans le cas de la vue, les détails plus grands. Dans les microscopes électroniques on utilise des électrons qui non seulement traversent des objets mais interagissent avec eux. Le rayon de lumière est généralement un faisceau d'électrons et les lentilles qui peuvent transformer leurs angles sont des champs électromagnétiques, car les électrons ont une charge électrique, de sorte que les champs électromagnétiques permettent de modifier le parcours des électrons. Avec les microscopes électroniques on peut voir des virus, pas avec les optiques.

Lorsque le faisceau d'électrons est attaché à l'objet, trois types fondamentaux de rayonnement sont créés: d'une part, les électrons qui se forment par des rebonds après avoir rencontré l'objet, diffus en arrière. D'autre part, les électrons qui sortent de l'objet après que les électrons se heurtent à l'objet sont appelés secondaires. Et enfin, les rayons X. Les électrons rétrodispersés fournissent des informations sur le nombre atomique de l'objet, les rayons X fournissent des informations sur la structure chimique de l'objet et les électrons secondaires expliquent la topographie de la surface de l'objet, signal utilisé pour visualiser l'image de l'objet.

Comment sont-ils?

La partie la plus visible des microscopes électroniques est la colonne d'électrons. Dans la colonne d'électrons il y a:

• Canon à électrons avec un filament émetteur d'électrons. Le filament en s'élevant libère des électrons.
• Système de lentilles électromagnétiques. Il focalise les électrons libérés par le filament et les conduit à un petit diamètre. La focalisation se fait par la charge électrique des électrons, qui par leur charge électrique sont exposés aux champs électromagnétiques et peuvent être transportés sur un parcours donné.
• Système de balayage. Son objectif est de faire passer le faisceau d'électrons focalisés maintes et maintes fois par certaines lignes de la surface de l'objet.
• Système de détection. Convertit l'interaction entre le faisceau et l'objet en signal électrique.
• Sortie à vide. Le vide est obligatoire car si les électrons sont trouvés avec un objet différent de l'objet, aucun signal approprié n'est émis.
  ...Systèmes de visualisation de signaux électriques.

En quoi sont-ils utilisés ?

La base scientifique du microscope électronique, le système utilisé pour voir les images, et une fois la structure vérifiée, peut également être adaptée à ce qu'elles servent. En fait, l'utilisation de microscopes électroniques est de plus en plus répandue: ils sont utilisés pour la réalisation de diagnostics vétérinaires et médicaux, pour la recherche en biomédecine, pour la recherche en toxicologie, pour la prise de mesures de particules et sous-produits, pour des processus de qualité et de contrôle, pour la réalisation de microstructures de tous types de matériaux polymères, etc. Tout cela dit, petites choses que vous ne pouvez pas voir à l'œil nu, mais qui auront de plus en plus d'importance aujourd'hui et à l'avenir.

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