elektronenmicroscopen

Elektronenmicroscopen zijn instrumenten die elektronen gebruiken om beelden te vormen in plaats van zichtbaar licht. Door de kortere golflengte van elektronen kunnen ze veel hogere vergrotingen en een scherpere resolutie bereiken. Een elektronenbundel wordt in een vacuüm geleid en gericht op het monster; detectors registreren de afgebogen of uitgestoten elektronen om een beeld te produceren.

De belangrijkste typen zijn Transmission Electron Microscope (TEM) en Scanning Electron Microscope (SEM). TEM laat dunne monsters van binnenuit doorlichten en levert hoge resolutie beelden, terwijl SEM het oppervlak scant met een bundel elektronen en beelden geeft van topografie en samenstelling aan de oppervlakte. Een combinatievariant is STEM (scanning TEM), die scannen en doorgangsspectroscopie combineert.

Technische uitvoering: moderne elektronmicroscopen gebruiken elektrische bronnen zoals veldemissie (FEG) of thermische bronnen. De werking vereist meestal een hoge spanning, doorgaans tussen 60 en 300 kilovolt. Voor TEM zijn monsters ultradun en vaak onderworpen aan contrastverhogende kleuring of behandeling; voor SEM worden monsters doorgaans geleid en bekleed met een dun metalen laag (bijv. goud of palladium) om conductiviteit en beeldkwaliteit te verbeteren.

Prestaties en toepassingen: TEM kan een resolutie bereiken van circa 0,05–0,2 nanometer, SEM doorgaans 1–20 nanometer. Elektronische tomografie en STEM bieden aanvullende mogelijkheden. Toepassingsgebieden omvatten biologie en geneeskunde (cellulaire ultrastructuur), materiaalkunde, nanotechnologie en kristalografie.