elektronmikroskop

Elektronmikroskopet avbildar prov med en fokuserad stråle av elektroner i stället för ljus. Eftersom elektroner har mycket kortare våglängder än synligt ljus uppnår elektronmikroskop ofta betydligt högre upplösningar än ljusmikroskop. Instrumenten opererar vanligtvis i vakuum och provet måste ofta vara berett för att passa elektronerna och för att minimera skador på materialet.

Det finns olika typer av elektronmikroskop. De två mest använda är transmissionselektronmikroskopet (TEM) och scanningelektronmikroskopet (SEM). TEM låter elektronerna passera genom ett tunt prov och bildens information kommer från hur elektronerna sprids eller absorberas av provet. Modern TEM når upplösningar runt cirka 0,1 nanometer, men kräver tunna, väl förberedda prover och ofta avancerad provberedning. Detektering av signalen sker med bildsensorer eller fotografisk film, och bilddata kan kompletteras med diffraktionsmönster för att studera kristallstruktur.

SEM skannar provets yta med en fokuserad elektronstråle och registrerar sekundära eller bakåtriktade elektroner. Detta ger bra tredimensionell topografi och ytbildning, med upplösningar i nanometerområdet. SEM används inom materialvetenskap, geologi, elektronik och biologi. För kemisk sammansättning används ofta energidispersiv röntgenanalys (EDS/EDX) i kombination med SEM eller TEM.

Historia och utveckling har pågått sedan 1930-talet, då Ernst Ruska och Max Knoll byggde de första funktionella instrumenten. Idag används elektronmikroskop bland annat i cryo-elektronmikroskopi för biologiska makromolekyler och i avancerad materialforskning. Begränsningar inkluderar höga kostnader, behov av specialistkunskap och omfattande provberedning.