Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 26. 29 juni 1946 - Det svenska elektronmikroskopet, av Arne Bergqvist
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
6.34
TEKNISK TIDSKRIFT
kunna punkterna A och B ligga. Maximala värdet
av numeriska aperturen vid ett linssystem
begagnat i luft är ungefär 1. Vid
oljeimmersionsobjek-tiv kan numeriska aperturen vara upp till 1,5
och enligt detta skulle det bästa resultatet vara
att
d = x/3
Ljusets våglängd ungefär i mitten av spektrums
synliga del är 6 • 10—5 cm. Det betyder, att ett
par punkter närmare varandra än 2 • 10 15 cm >=
= 1/5 000 mm kan ej skiljas från varandra. Om
man i stället använder ultraviolett ljus och
fotograferar i stället för att direkt observera
objektet, kan man komma till ungefär den dubbla
upplösningsförmågan, dvs. man skulle kunna
definiera ett par punkter på 1/10 000 mm avstånd.
Ljuset självt begränsar således mikroskopets
upplösningsförmåga. I vanliga fall, när man
begagnar oljeimmersionsobjektiv och har goda
preparat, kan man gå upp till en förstoring av 1 500—
2 000 gånger. Endast vid oerhört kontrastrika
metallurgiska objekt kan man någon gång gå
upp till 5 000 gånger.
Ultramikroskopet och andra
interferensmikro-skop kunna lämnas helt ur räkningen, då dessa
inte ge någon egentlig avbildning. Någonting
särskilt nytt i fråga om vanliga ljusmikroskopets
utveckling har inte hänt under de senaste
årtiondena och kan inte heller väntas.
Elektronmikroskopet med sin elektronoptik,
elektronlinser i stället för glaslinserna och
elektronstrålning i stället för ljus, ger oss däremot
helt nya möjligheter.
Elektronmikroskopets utveckling
Elektronoptikens utveckling är intimt
förknippad med upptäckten av elektronen och
utforskningen av dess natur. I de försök med
konkav-spegelkatoder och skuggprojektion, som omkring
1880 gjordes av Crookes m.fl., kan man spåra
de första avsiktliga elektronoptiska försöken. Vid
sekelskiftet hade man hunnit därhän, att
elektronstrålningen behandlades som ljus, och man
använde anordningar, som måste hänföras till
elektronoptik. Elektronoptikens fortsatta
utveckling uppvisar två för elektronmikroskopet
särskilt betydelsefulla händelser. Med utgångspunkt
från analogin mellan en av mekanikens
fundamentala lagar, lagen om minsta verkan, och
optikens Fermatska princip, lagen om kortaste
ljusvägen, ställde de Broglie 1923 upp hypotesen om
att elektronstrålningens elektroner skulle kunna
beskrivas som en vågrörelse på samma sätt som
ljus. Under de närmast följande åren gjordes
flera försök, som visade att de Broglie hade rätt.
Beträffande elektronens vågrörelse så visades
också, att våglängden för denna strålning är
A = —A
m v
där
h<= Plancks konstant <= 6,55 • 10"27 erg s,
m i= elektronens massan 9,1 • 10—28 g,
v — elektronhastigheten — 5,95 • 107 V cm/s,
V = accelerationsspänningen i voit,
(1 Äf= 10-8 cm).
Uttrycket förenklas ofta till
De nämnda värdena på elektronens massa och
hastighet gälla endast vid små hastigheter. Med
hänsyn tagen till massans ändring med
hastigheten kommer våglängden att vara
x= 12,25 Å
V V Vi +0,983-10-6 V ’
Våglängden är således omvänt proportionell till
elektronens hastighet. Hastigheten är i sin tur i
det närmaste proportionell till roten ur
accelerationsspänningen. För att nämna ett exempel, så
är våglängden för 60 kV accelerationsspänning
kr= 0,05 Å = 5’ 10-10 cm
Som förut nämnts så är ljusets våglängd ca
6 • 10 15 cm och detta betyder, att
elektron-strålningens våglängd, vid 60 kV, är endast
1/100 000 av ljusets.
Nästa steg i utvecklingen togs 1926 när Buch
ställde upp teorierna för elektronlinserna och
visade hur magnetiska fält, anordnade
rotations-symmetriskt till en fin elektronstråles axel, äro
samlande och avbildande så som glaslinser äro
samlande och avbildande beträffande ljus.
Elektronlinser
De magnetiska elektronlinserna grunda sig på
att elektroner i rörelse, som passera ett
magnetiskt fält bildande en viss vinkel med
elektronbanan, på känt sätt böjas av i riktning
vinkelrätt till elektronbanan och magnetfältet. Fig. 2
visar en solenoid, vars lindning genomflytes av
ström, som ger upphov till magnetfältet H. En
elektron, som kommer in i fältet i riktning PB,
Fig. 2. Elektronstrålning som kommer in i en solenoids
homogena magnetfält i en från magnetfältet avvikande
riktning påverkas av magnetfältet och ändrar riktning;
magnetfältet utövar en fokuserande verkan.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
