Nízkonapěťový elektronový mikroskop (LVEM) je elektronový mikroskop pracující v rozsahu nízkého urychlovacího napětí několika kV nebo dokonce nižších. Navzdory skutečnosti, že nízkonapěťový elektronový mikroskop pravděpodobně nikdy zcela nenahradí tradiční transmisní elektronový mikroskop, přesto se stává užitečným v mnoha praktických aplikacích, kde se již dnes úspěšně používá.
S moderním rozvojem technologie bylo možné kombinovat transmisní a rastrovací elektronové mikroskopy v jednom kompaktním stolním přístroji.
Relativně nízká cena a "stolní" design mikroskopu činí z mikroskopů LVEM dobrou alternativu k tradičním elektronovým mikroskopům v mnoha aplikacích.
Provoz při nízkých urychlovacích napětích umožňuje zvýšit kontrast světelných prvků. Hlavní aplikace je proto při studiu tenkých biologických, organických a polymerních vzorků. [jeden]
Relativně krátká střední volná dráha (15 nm) na 5 kV u organických vzorků vede k tomu, že u vzorků s konstantní tloušťkou bude dosaženo vysokého kontrastu i při malé změně hustoty. Například pro 5% kontrast v obrazu ve světlém poli v nízkonapěťovém elektronovém mikroskopu je potřeba rozdíl v hustotě 0,07 g/cm 3 . To znamená, že není potřeba označovat polymery těžkými prvky. [2]
Moderní nízkonapěťové mikroskopy mají prostorové rozlišení asi 2,5 nm v režimu TEM , 2,0 nm ve STEM a 3,0 nm v SEM [2]
Nízká hodnota urychlovacího napětí umožňuje výrazně zmenšit rozměry sloupku oproti mikroskopům s vysokými urychlovacími napětími, což v konečném důsledku umožňuje, aby nízkonapěťový mikroskop měl typické rozměry stolního mikroskopu. Zmenšení velikosti sloupu snižuje citlivost na vnější vibrace a hluk. To zase znamená, že mikroskop nepotřebuje stejné izolační prostředky jako tradiční elektronové mikroskopy.
Nízkonapěťové mikroskopy, které jsou v současnosti k dispozici, umožňují získat rozlišení pouze asi 2–3 nm. Toto rozlišení výrazně převyšuje možné rozlišení optického mikroskopu , ale atomové rozlišení získané tradičními (vysokonapěťovými) mikroskopy je stále nedosažitelné.
U vysokonapěťových mikroskopů je požadovaná tloušťka vzorku 40–100 nm, u nízkonapěťových mikroskopů je to 20–60 nm. Navíc jsou pro translucentní a průsvitné rastrové režimy vyžadovány vzorky o tloušťce 20 nm. Příprava takových vzorků je v mnoha případech extrémně obtížná.
Nízkonapěťová elektronová mikroskopie je zvláště účinná pro aplikace v následujících oblastech:
| zařízení s elektronovým paprskem | ||
|---|---|---|
| Vysílače | Crookesova trubice | |
| Podporovat | ||
| vzpomínání | ||
| Elektronový mikroskop | ||
| jiný |
| |
| Hlavní části |
| |
| Koncepty | ||