วิกิพีเดีย

ผลต่างระหว่างรุ่นของ "กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน"

เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
BotKung (คุย | ส่วนร่วม)
บอต
การแก้ไข 434,714 ครั้ง
ล เก็บกวาดบทความด้วยบอต
Roonie.02 (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 2,628 ครั้ง
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 1:
[[File:Electron Microscope.png|right|thumb|แผนผังของ[[กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน]] ({{lang-en|transmission electron microscope (TEM)}})]]
{{ต้องการอ้างอิง}}▼
[[ไฟล์File:MicroscopeSiemens-IMG 0518electron-microscope.jpg|thumb|กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของซีเมนส์รุ่นปี 1973 ใน Musée des Arts et Métiers, กรุงปารีส]]
 
'''กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน''' ({{lang-en|Electron microscope}}) เป็นกล้องจุลทรรศน์แบบหนึ่งที่ใช้อิเล็กตรอนที่ถูกเร่งความเร็วเป็นแหล่งที่มาของการส่องสว่าง เนื่องจากอิเล็กตรอนมีความยาวคลื่นสั้นกว่าโฟตอนของแสงที่มนุษย์มองเห็นได้ถึง 100,000 เท่า กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงมีกำลังขยายสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและสามารถเปิดเผยให้เห็นโครงสร้างของวัตถุที่มีขนาดเล็กมากๆได้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านสามารถให้รายละเอียดได้สูงถึง 50 picometre<ref name=erni>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.102.096101|title=Atomic-Resolution Imaging with a Sub-50-pm Electron Probe|year=2009|author=Erni, Rolf|journal=Physical Review Letters|volume=102|pages=096101|pmid=19392535|last2=Rossell|first2=MD|last3=Kisielowski|first3=C|last4=Dahmen|first4=U|issue=9|bibcode=2009PhRvL.102i6101E}}</ref> และมีกำลังการขยายได้ถึงประมาณ 10,000,000 เท่า ขณะที่ส่วนใหญ่ของกล้องจุลทรรศน์แบบแสงจะถูกจำกัดโดยการเลี้ยวเบนของแสงที่ให้ความละเอียดประมาณ 200 นาโนเมตรและกำลังขยายที่ใชการได้ต่ำกว่า 2000 เท่า
'''กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน''' ({{lang-en|Electron microscope}}) ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกเมื่อปี [[พ.ศ. 2475]] ใน[[ประเทศเยอรมนี]] โดยนักวิทยาศาสตร์ 2 คน คือ แมกซ์ นอลล์ และ เอิร์นท์ รุสกา เป็น[[กล้องจุลทรรศน์]]ที่ใช้ลำ[[อิเล็กตรอน]]แทนแสงธรรมดา กล้องแบบนี้มีหลักการทำงานคล้ายกับกล้องจุลทรรศน์ชนิดใช้แสง แต่แตกต่างกันที่ส่วนประกอบภายใน กล่าวคือ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะใช้ลำอิเล็กตรอนซึ่งมีขนาดเล็กมากวิ่งผ่านวัตถุและโฟกัสภาพลงบนจอเรืองแสง เลนส์ต่าง ๆ ในกล้องจะใช้ขดลวดพันรอบ ๆ แท่งเหล็กอ่อน เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะเกิด[[สนามแม่เหล็ก]]ขึ้น ซึ่งสนามแม่เหล็กจะผลักกับประจุของอิเล็กตรอน ทำให้อิเล็กตรอนเบี่ยงเบนไปสู่เป้าหมายได้
 
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านใช้เลนส์ไฟฟ้าสถิตและแม่เหล็กไฟฟ้า ({{lang-en|electrostatic and electromagnetic lenses}}) ในการควบคุมลำแสงอิเล็กตรอนและโฟกัสมันเพื่อสร้างเป้นภาพ เลนส์แสงอิเล็กตรอนเหล่านี้เปรียบเทียบได้กับเลนส์แก้วของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงออปติคอล
== ระบบเลนส์ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ==▼
ใช้เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าแทนเลนส์แก้วในกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้านั้นประกอบด้วยขดลวดพันรอบแท่งเหล็ก เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น ซึ่งทำให้ลำแสงอิเล็กตรอนเข้มข้นขึ้นเพื่อไปตกอยู่ที่วัตถุที่ต้องการศึกษา เลนส์ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนนั้นประกอบด้วย เลนส์รวมแสง และโปรเจกเตอร์ เลนส์ โดย โปรเจกเตอร์เลนส์นั้นมีหน้าที่ฉายภาพ จากตัวอย่างที่ต้องการศึกษาลงบนจอภาพ ซึ่งจอภาพจะฉาบด้วยสารเรืองแสง เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนตกบนจอภาพจะทำให้เกิดการเรืองแสงที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ดังนั้นผู้ศึกษาจึงสามารถมองเห็นภาพบนจอและสามารถบันทึกภาพนั้นด้วยกล่องถ่ายรูปซึ่งประกอบอยู่ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนได้มีกำลังขยาย 500,000 เท่า
 
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกนำไปใช้ในการตรวจสอบโครงสร้างขนาดเล็กมากๆของตัวอย่างทางชีวภาพและอนินทรีที่หลากหลายรวมทั้งจุลินทรีย์ เซลล์ชีวะ โมเลกุลขนาดใหญ่ ตัวอย่างชิ้นเนื้อ โลหะ และคริสตัล ด้านอุตสาหกรรมกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมักจะใช้สำหรับการควบคุมคุณภาพและการวิเคราะห์ความล้มเหลว กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ทันสมัยสามารถผลิตภาพถ่ายขนาดจิ๋วแบบอิเล็กตรอน ({{lang-en|electron micrograph}}) โดยใช้กล้องดิจิตอลแบบพิเศษหรือ frame grabber (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกที่ใช้จับภาพนิ่งจากสัญญาณวิดีโอแอนะลอกหรือดิจิตอล) ในการจับภาพ
== แหล่งกำเนิดลำแสงอิเล็กตรอน ==
แหล่งกำเนิดลำแสงอิเล็กตรอน คือ ปืนยิงอิเล็กตรอน ซึ่งมีลักษณะเป็นขดลวดตัววีทำจากทังสเตน อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาหลังจากผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในขดลวด เนื่องจากอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมาก จึงต้องมีการดูดอากาศออกจากตัวกล้องให้เป็นสุญญากาศ เพื่อป้องกันการรบกวนของลำแสงอิเล็กตรอน และเพื่อป้องกันการเกิดการหักเห เนื่องมาจากการชนกันของมวลอากาศกับลำแสงอิเล็กตรอน
 
==ประวัติความเป็นมา==
== ชนิดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ==▼
ในปัจจุบันกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมี 2 ชนิด▼
# [[กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน]] (Transmission Electron microscope) หรือเรียกแบบย่อว่า TEM ซึ่งคิดค้นโดย [[เอิร์นส์ท รุสกา]] ในปี พ.ศ. 2475 ใช้ศึกษาโครงสร้างภายในของ[[เซลล์]] โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องผ่านเซลล์หรือตัวอย่างที่ต้องการศึกษาซึ่งผู้ศึกษาต้องเตรียมตัวอย่างให้ได้ขนาดบางเป็นพิเศษ
# [[กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราด]] (Scanning Electron microscope) หรือเรียกแบบย่อว่า SEM ซึ่งคิดค้นโดย[[เอ็ม วอน เอนเดนนี่]] สร้างสำเร็จในปี พ.ศ. 2481 ใช้ศึกษาโครงสร้างของผิวเซลล์หรือผิววัตถุ โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องกราดไปบนผิวของวัตถุ ทำให้ได้ภาพที่มีลักษณะเป็น 3 มิติ
 
[[File:Ernst Ruska Electron Microscope - Deutsches Museum - Munich-edit.jpg|thumb|right|กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสร้างโดย Ernst Ruska ในปี 1933
]]
[[File:RCA Model EMT3 desktop electron microscope 2003 033 006.tf.TIF|thumb|กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนรุ่นตั้งโต๊ะ RCA Model EMT3 ปี 1950]]
 
เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าตัวแรกได้รับการพัฒนาในปี 1926 โดยนักฟิสิกซ์ Hans Busch<ref>Mathys, Daniel, Zentrum für Mikroskopie, [[University of Basel]]: ''Die Entwicklung der Elektronenmikroskopie vom Bild über die Analyse zum Nanolabor'', p. 8</ref>
 
อ้างถึง Dennis Gabor ในปี 1928 นักฟิสิกส์ Leó Szilárd ได้พยายามที่จะโน้มน้าวให้ Busch ทำการสร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนตัวหนึ่งที่เขาจะได้ยื่นจดสิทธิบัตร<ref>Dannen, Gene (1998) [http://www.dannen.com/budatalk.html Leo Szilard the Inventor: A Slideshow (1998, Budapest, conference talk)]. dannen.com</ref>
 
นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Ernst Ruska และวิศวกรไฟฟ้า Max Knoll ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนต้นแบบในปี 1931 มีกำลังการขยายสี่ร้อยเท่า อุปกรณ์นี้ได้สาธิตหลักการของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นครั้งแรก<ref name="Nobel">{{cite web |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/ruska-autobio.html |title=Ernst Ruska Autobiography |accessdate=2010-01-31 |author=Ruska, Ernst |year=1986 |publisher=Nobel Foundation}}</ref> อีกสองปีต่อมาในปี 1933 Ruska ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่มีความคมชัดเกินกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบแสงสามารถทำได้<ref name="Nobel"/> นอกจากนี้ Reinhold Rudenberg ผู้อำนวยการทางวิทยาศาสตร์ของ Siemens-Schuckertwerke ได้รับสิทธิบัตรสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในเดือนพฤษภาคม 1931
 
ในปี 1932 Ernst Lubcke แห่ง Siemens & Halske ได้สร้างภาพออกมาได้จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนต้นแบบ เป็นการประยุกต์ใช้แนวคิดที่ได้อธิบายเอาไว้ในการยื่นขอจดสิทธิบัตรของ Rudenberg<ref>{{cite book
|author = Rudenberg, H Gunther and Rudenberg, Paul G |year = 2010|isbn=978-0-12-381017-5
|title = Advances in Imaging and Electron Physics|chapter=Chapter 6 – Origin and Background of the Invention of the Electron Microscope: Commentary and Expanded Notes on Memoir of Reinhold Rüdenberg
|publisher= Elsevier
|volume = 160|doi=10.1016/S1076-5670(10)60006-7}}</ref> ห้าปีต่อมา (1937) บริษัทได้ให้ทุนกับงานของ Ernst Ruska และ Bodo von Borries และว่าจ้าง Helmut Ruska (น้องชายเอิร์นส์) ในการพัฒนาแอพพลิเคชั่นสำหรับกล้องจุลทรรศน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับตัวอย่างทางชีวภาพ<ref name="Nobel"/><ref>{{cite journal |author=Kruger DH, Schneck P, Gelderblom HR |title=Helmut Ruska and the visualisation of viruses |journal=Lancet |volume=355 |issue=9216 |pages=1713–7 |date=May 2000 |pmid=10905259 |doi= 10.1016/S0140-6736(00)02250-9|url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0140673600022509}}</ref> เช่นกันในปี 1937 Manfred von Ardenne ได้บุกเบิกกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ({{lang-en|scanning electron microscope (SEM)}})<ref>{{cite journal
|author = von Ardenne, M and Beischer, D |year = 1940
|title = Untersuchung von metalloxyd-rauchen mit dem universal-elektronenmikroskop
|journal = Zeitschrift Electrochemie
|volume = 46|doi=10.1002/bbpc.19400460406
|pages = 270–277
|language = German}}</ref> กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน"ในทางปฏิบัติ"ตัวแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1938 ที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตโดย Eli Franklin Burton และนักเรียน Cecil Hall James Hillier และ Albert Prebus จากนั้นซีเมนส์ได้ผลิตกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) เชิงพาณิชย์ตัวแรกในปี 1939<ref>{{cite web |url=http://web.mit.edu/Invent/iow/hillier.html |title=James Hillier|work=Inventor of the Week: Archive |date=2003-05-01 |accessdate=2010-01-31}}</ref> แม้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนร่วมสมัยมีกำลังการขยายถึงสองล้านเท่าก็ตาม ในฐานะที่เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ พวกมันยังคงขึ้นอยู่กับต้นแบบของ Ruska
 
==ประเภท==
 
[[File:Electron Microscope.jpg|thumb|right|กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านที่ทันสมัย]]
 
▲== ชนิดของ=กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM)===
 
▲ในปัจจุบันบทความหลัก: กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมี 2 ชนิดแบบส่องผ่าน
 
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) เป็นรูปแบบเดิมของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน มันใช้ลำแสงอิเล็กตรอนไฟฟ้าแรงสูงในการสร้างภาพ ลำแสงอิเล็กตรอนถูกผลิตโดยปืนอิเล็กตรอนที่ทั่วไปแล้วได้ติดตั้งแคโทดที่มีไส้หลอดเป็นทังสเตนเพื่อเป็นแหล่งที่มาของอิเล็กตรอน ลำแสงอิเล็กตรอนถูกเร่งความเร็วโดยขั้วบวกปกติที่ 100 กิโลอิเล็กตรอนโวลท์ (kev) (40-400 kev) เมื่อเทียบกับแคโทด จากนั้นลำแสงจะถูกโฟกัสโดยเลนส์ไฟฟ้าสถิตและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและส่องผ่านชิ้นงานที่มีบางส่วนที่โปร่งใสกับอิเล็กตรอนและบางส่วนกระจายลำแสงออกไป เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนผ่านพ้นออกมาจากชิ้นงานมันจะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของชิ้นงานออกมาด้วยซึ่งจะมีการขยายโดยระบบเลนส์วัตถุประสงค์ ({{lang-en|objective lens}}) ของกล้องจุลทรรศน์นั้น การเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่ในข้อมูลนี้ ("ภาพ") อาจสามารถดูได้โดยการฉายภาพอิเล็กตรอนที่ถูกขยายแล้วนี้ลงบนหน้าจอดูเรืองแสงที่เคลือบด้วยวัสดุสารเรืองแสงหรือ scintillator เช่นสังกะสีซัลไฟด์ หรืออีกทางเลือกหนึ่งภาพสามารถถูกบันทึกได้แบบการถ่ายรูปโดยการฉายแสงอิเล็กตรอนโดยตรงลงบนแผ่นฟิล์มถ่ายรูป หรือสารเรืองแสงความละเอียดสูงอาจต่อเข้ากับตัวรับแสงของกล้องถ่ายรูปที่ใช้ CCD ([[อุปกรณ์ถ่ายเทประจุ]]) ด้วยระบบเลนส์ออปติคอลหรือตัวนำแสงแบบใยแก้ว ภาพที่จับได้โดย CCD อาจจะแสดงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์
 
ความละเอียดของ TEM ถูกจำกัดเป็นส่วนใหญ่โดยความผิดปกติแบบทรงกลม ({{lang-en|spherical aberration}}) (การหักเหของแสงตามขอบเลนส์) แต่รุ่นใหม่ของตัวแก้ความผิดปกติสามารถเอาชนะการผิดปกติแบบทรงกลมเหล่านั้นได้เพื่อเพิ่มความละเอียด การแก้ไขด้วยฮาร์ดแวร์ของความผิดปกติแบบทรงกลมสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนความละเอียดสูงแบบส่องผ่าน ({{lang-en|high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM)}}) สามารถผลิตภาพที่มีความละเอียดต่ำกว่า 0.5 อังสตรอม (50 picometres)<ref name="erni" /> และกำลังขยายสูงกว่า 50 ล้านเท่า<ref>{{cite web |url=http://www.sc.doe.gov/bes/scale_of_things.html |title=The Scale of Things |date=2006-05-26 |publisher=Office of Basic Energy Sciences, U.S. Department of Energy |accessdate=2010-01-31}}</ref> ความสามารถในการกำหนดตำแหน่งของอะตอมภายในวัสดุได้ทำให้ HRTEM เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการวิจัยและการพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยี<ref>{{cite journal|author = O'Keefe MA, Allard LF |title = Sub-Ångstrom Electron Microscopy for Sub-Ångstrom Nano-Metrology|url=http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/821768-E3YVgN/native/821768.pdf |publisher=Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information – Sponsored by OSTI |format=pdf |accessdate=2010-01-31}}</ref>
 
โหมดที่สำคัญของการใช้ TEM คือการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน ({{lang-en|electron diffraction}}) ข้อดีของการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนที่เหนือกว่าเทคนิคของผลึกวิทยา ({{lang-en|X-ray crystallography}}) อยู่ที่ชิ้นงานไม่จำเป็นต้องเป็นผลึกเดี่ยวหรือแม้กระทั่งเป็นผงผลึก ({{lang-en|polycrystalline powder}}) และนอกจากนี้การฟื้นฟูโครงสร้างด้วยการแปลงแบบฟูริเยร์ ({{lang-en|Fourier transform reconstruction}}) ของโครงสร้างที่ถูกขยายแล้วของวัตถุจะเกิดขึ้นทางกายภาพ จึงหลีกเลี่ยงความจำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาแบบเฟส ({{lang-en|phase problem}}) ที่ต้องเผชิญกับ X-ray crystallographers หลังจากได้รับรูปแบบ X-ray diffraction ของผลึกเดี่ยวหรือผงผลึกของพวกมัน ข้อเสียที่สำคัญของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านคือความจำเป็นสำหรับตัวอย่างที่ต้องใช้ส่วนที่บางมากโดยทั่วไปประมาณ 100 นาโนเมตร ตัวอย่างทางชีวภาพโดยทั่วไปจะต้องคงที่ทางเคมี แห้งและถูกฝังตัวอยู่ในเรซินลิเมอร์เพื่อรักษาเสถียรภาพของพวกมันให้พอที่จะยอมให้ตัดเซ็กชั่นอย่างบางเฉียบได้ เซ็กชั่นของตัวอย่างทางชีวภาพ โพลิเมอร์อินทรีย์และวัสดุที่คล้ายกันอาจจะต้องการการดูแลเป็นพิเศษด้วยป้ายชื่ออะตอมหนักเพื่อให้ได้ความคมชัดของภาพตามที่ต้องการ
 
===กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ===
บทความหลัก: [[กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด]]
 
[[File:Ant SEM.jpg|thumb|right|ภาพของมดในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด]]
 
ไม่เหมือนกับแบบ TEM ที่อิเล็กตรอนของลำแสงไฟฟ้าแรงสูงจะเก็บภาพของชิ้นงาน, ลำแสงอิเล็กตรอนของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM)<ref>{{cite conference |author=McMullan D|title=Scanning Electron Microscopy, 1928–1965|booktitle=51st Annual Meeting of the Microscopy Society of America|location=Cincinnati, OH|year=1993|url=http://www-g.eng.cam.ac.uk/125/achievements/mcmullan/mcm.htm |accessdate=2010-01-31}}</ref> ไม่ได้เก็บภาพที่สมบูรณ์ของชิ้นงานได้ตลอดเวลา SEM จะผลิตภาพโดยตรวจสอบชิ้นงานโดยใช้ลำแสงอิเล็กตรอนที่โฟกัสให้กราด(สแกน)ไปทั่วพื้นที่สี่เหลี่ยมของชิ้นงาน (เหมือนการสแกนจอภาพ CRT ({{lang-en|raster scan}})) เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์กับชิ้นงาน มันจะสูญเสียพลังงานตามความหลากหลายของกลไก พลังงานที่หายไปจะถูกแปลงเป็นรูปแบบทางเลือกอื่นเช่นความร้อน การปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิพลังงานต่ำและอิเล็กตรอนสะท้อนกลับพลังงานสูง การปล่อยแสง (cathodoluminescence) หรือการเปล่งรังสีเอกซ์ พลังงานทั้งหมดเหล่านี้เป็นสัญญาณของข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของพื้นผิวของชิ้นงาน เช่นรูปร่างและองค์ประกอบของมัน ภาพที่แสดงโดย SEM จะแปลความเข้มที่แตกต่างใดๆของสัญญาณเหล่านี้ให้เป็นภาพที่อยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับตำแหน่งของลำแสงบนชิ้นงานตอนที่สัญญาณถูกสร้างขึ้น ในภาพ SEM ของมดที่แสดงทางด้านขวา ภาพถูกสร้างขึ้นมาจากสัญญาณที่ผลิตโดยเครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิซึ่งเป็นโหมดการสร้างภาพปกติหรือทั่วไปใน SEMs ส่วนใหญ่
 
โดยทั่วไปความละเอียดของภาพจาก SEM มีความคมชัดด้อยกว่าของ TEM อย่างไรก็ตามเนื่องจากภาพ SEM เป็นกระบวนการที่เกิดบนพื้นผิวมากกว่าการส่องผ่าน มันจึงสามารถที่จะสร้างภาพตัวอย่างที่เป็นกลุ่มได้ในขนาดหลายเซนติเมตรขึ้นไปและ (ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการตั้งค่าของเครื่องมือ) มีความลึกของสนามที่สูง ดังนั้นมันจึงสามารถผลิตภาพที่มีการแสดงที่ดีของรูปทรงสามมิติของกลุ่มตัวอย่าง ประโยชน์ของ SEM อีกประการหนึ่งคือความหลากหลายของมันที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสิ่งแวดล้อม ({{lang-en|environmental scanning electron microscope (Esem)}}) ที่สามารถผลิตภาพที่มีคุณภาพและความละเอียดเพียงพอสำหรับกลุ่มตัวอย่างที่เปียกหรือถูกเก็บอยู่ในสูญญากาศหรือก๊าซต่ำ อุปกรณ์นี้จะช่วยอำนวยความสะดวกในการถ่ายภาพตัวอย่างทางชีวภาพที่มีความไม่แน่นอนในสูญญากาศสูงของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเดิม
 
===สี===
ในคอนฟิกูเลชั่นที่พบมากที่สุดของพวกมันกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนผลิตภาพที่มีค่าความสว่างเดียวต่อพิกเซลโดยผลลัพธ์ที่ได้แสดงผลมักจะอยู่ในระดับสีเทา<ref>{{cite book|last=Burgess|first=Jeremy|title=Under the Microscope: A Hidden World Revealed|year=1987|publisher=CUP Archive|isbn=0521399408|url=http://books.google.com/books?id=30A5AAAAIAAJ&pg=PA11|page=11}}</ref> อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งที่ภาพเหล่านี้จะทำเป็นสีโดยใช้ซอฟแวร์ที่มีการตรวจสอบคุณลักษณะหรือง่ายๆเพียงแค่ใช้มือด้วยโปรแกรมแก้ไขภาพกราฟิก วิธีนี้มักจะทำเพื่อความสวยงามหรือสำหรับการอธิบายโครงสร้างและโดยทั่วไปก็ไม่ได้เพิ่มข้อมูลใดๆเกี่ยวกับตัวอย่าง<ref>{{cite web|title=Introduction to Electron Microscopy|url=http://www.fei.com/uploadedfiles/documents/content/introduction_to_em_booklet_july_10.pdf|publisher=FEI Company|accessdate=12 December 2012|page=15}}</ref>
 
ในบางคอนฟิกูเลชั่นข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของชิ้นงานถูกรวบรวมต่อพิกเซล ปกติโดยการใช้เครื่องตรวจจับหลายชั้น<ref name="ColourInSEMImaging">{{cite journal |last=Antonovsky |first=A. |year=1984 |title=The application of colour to sem imaging for increased definition |journal=Micron and Microscopica Acta |volume=15 |issue=2 |pages=77–84 |doi=10.1016/0739-6260(84)90005-4}}</ref> ใน SEM คุณลักษณะของรูปร่างและความคมชัดแบบวัสดุสามารถสร้างภาพได้โดยใช้เครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนสะท้อนกลับหนึ่งคู่และคุณลักษณะดังกล่าวสามารถซ้อนทับในภาพสีภาพเดียวโดยการกำหนดสีหลักที่แตกต่างกันไปแต่ละคุณลักษณะ<ref name=ColorSEMImages2>{{cite journal |last=Danilatos |first=G.D. |year=1986 |title= Colour micrographs for backscattered electron signals in the SEM|journal=Scanning |volume=9 |issue= 3|pages=8–18|doi=10.1111/j.1365-2818.1986.tb04287.x}}</ref> ในทำนองเดียวกันการรวมกันของสัญญาณอิเล็กตรอนสะท้อนกลับและทุติยภูมิสามารถกำหนดให้มีสีที่แตกต่างกันและซ้อนทับกันบน Micrograph สีเดียวที่แสดงคุณสมบัติของชิ้นงานพร้อมกัน<ref name=ColorSEMImages3>{{cite journal |last=Danilatos |first=G.D. |year=1986 |title= Environmental scanning electron microscopy in colour|journal=J. Microscopy |volume=142 |issue= |pages=317–325|doi=10.1002/sca.4950080104}}</ref>
 
ในวิธีการที่คล้ายกัน อิเล็กตรอนทุติยภูมิและเครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนสะท้อนกลับมีการซ้อนทับกันและสีหนึ่งได้ถูกกำหนดให้ในแต่ละภาพที่จับได้โดยแต่ละเครื่องตรวจจับ ทำให้ได้ผลในตอนท้ายเป็นภาพสีผสมที่สีทั้งหลายมีความสัมพันธ์กับความหนาแน่นของส่วนประกอบต่างๆ วิธีการนี้เป็นที่รู้จักกันว่าเป็น SEM แบบมีสีที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ({{lang-en|Density-dependent colour SEM (DDC-SEM)}}) ภาพ micrograph ที่ผลิตโดย DDC-SEM จะเก็บข้อมูลรูปร่าง(ซึ่งถูกจับได้ดีกว่าที่จับได้โดยต้วตรวจจับอิเล็กตรอนทุติยภูมิและผสมเข้าด้วยกันกับข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่น)ที่ได้รับจากเครื่องตรวจจับอิเล็กตรอนสะท้อนกลับ<ref name=":0" />
 
[[File:Cardiovascular calcification - Sergio Bertazzo.tif|thumbnail|right|ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบมีสีที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น (DDC-SEM) ของแคลเซียมในหลอดเลือดหัวใจที่แสดงในสีส้มเป็นอนุภาคทรงกลมของแคลเซียมฟอสเฟต (วัสดุทึบแสงกว่า) และในสีเขียวแสดงเป็น extracellular matrix (วัสดุหนาแน่นน้อยกว่า)<ref name=":0">{{cite pmid|23603848}}</ref>]]
 
บางชนิดของตัวตรวจจับที่ใช้ใน SEM มีความสามารถในการวิเคราะห์และสามารถให้ข้อมูลหลายรายการในแต่ละพิกเซล ตัวอย่างเช่นตัวตรวจจับในเครื่องเอกซ์เรย์สเปกโตรสโคปีแบบพลังงานกระจาย ({{lang-en|Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS)}}) ที่ใช้ในการวิเคราะห์ธาตุและระบบกล้องจุลทรรศน์แบบเปล่งแสงด้วยคาโทด ({{lang-en|Cathodoluminescence microscope (CL)}}) ที่วิเคราะห์ความเข้มข้นและสเปกตรัมของการเปล่งแสงที่เกิดขึ้นจากอิเล็กตรอน ({{lang-en|electron-induced luminescence}}) ใน (ตัวอย่างเช่น) ชิ้นตัวอย่างทางธรณีวิทยา ในระบบ SEM การใช้ตัวตรวจจับเหล่านี้มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะให้รหัสสีกับสัญญาณทั้ได้และซ้อนทับพวกมันออกกมาเป็นนภาพสีภาพเดียวเพื่อที่ว่าความแตกต่างทั้งหลายในการกระจายของส่วนประกอบต่างๆของชิ้นงานสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนและสามารถเทียบกันได้ เพื่อเป็นทางเลือก ภาพอิเล็กตรอนทุติยภูมิมาตรฐานสามารถถูกรวมเข้ากับช่องทางแบบองค์ประกอบ ({{lang-en|compositional channel}}) หนึ่งช่องทางหรือมากกว่าเพื่อให้โครงสร้างของชิ้นงานและองค์ประกอบสามารถนำมาเปรียบเทียบกันได้ ภาพดังกล่าวสามารถถูกทำขึ้นในขณะที่มีการรักษาความสมบูรณ์เต็มรูปแบบของสัญญาณเดิมซึ่งไม่ได้ถูกแก้ไขในทางใดทางหนึ่ง
 
▲== ระบบเลนส์ของ=กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสะท้อน (REM)===
ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสะท้อน ({{lang-en|Reflection electron microscope (REM)}}) เช่นเดียวกับใน TEM ลำแสงอิเล็กตรอนตกลงบนพื้นผิว แต่แทนที่จะใช้การส่องผ่าน (ใน TEM) หรืออิเล็กตรอนทุติยภูมิ (ใน SEM) ลำแสงที่สะท้อนของอิเล็กตรอนที่กระจายอย่างยืดหยุ่นจะถูกตรวจพบ เทคนิคนี้จะมักจะเชื่อมต่อเข้ากับการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนพลังงานสูงสะท้อน ({{lang-en|reflection high energy electron diffraction (RHEED)}}) และเครื่องสเปกโทรสโกปีแบบสะท้อนการสูญเสียพลังงานสูง ({{lang-en|reflection high-energy loss spectroscopy (RHELS)}}) การแปรเปลี่ยนอีกประการหนึ่งคือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพลังงานต่ำแบบขั้วหมุน ({{lang-en|spin-polarized low-energy electron microscopy (SPLEEM)}}) ซึ่งจะใช้สำหรับการมองหาจุลภาคของโดเมนแม่เหล็ก<ref>{{cite web |url=http://ncem.lbl.gov/frames/spleem.html |publisher=National Center for Electron Microscopy (NCEM)| title= SPLEEM |accessdate=2010-01-31}}</ref>
 
===กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านและส่องกราด (STEM)===
 
==อ้างอิง==
▲{{ต้องการรายการอ้างอิง}}
 
[[หมวดหมู่:พยาธิกายวิภาคศาสตร์]]
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/wiki/กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน"