Salute e malattia
I microscopi elettronici usano fasci di elettroni ad alta energia per produrre un'immagine ingrandita elettronicamente per osservazioni estremamente dettagliate. Hanno potere d'ingrandimento molto superiore al normale microscopio ottico, fino a due milioni di volte. Sono usati da ricercatori in tutto il mondo in molti settori e sono cruciali per numerosi sviluppi e scoperte scientifiche continue.
I microscopi elettronici possono ingrandire materiali biologici e inorganici e sono comunemente usati per esaminare cellule, microorganismi, metalli, cristalli e campioni bioptici. Tuttavia, i campioni devono essere osservati in vuoto e sono solitamente ultra-sottili e colorati con coloranti per una migliore visione. Questo microscopio può rivelare una vasta gamma di informazioni su un campione: morfologia, informazioni cristallografiche, composizionali e topografiche. È possibile studiare i minimi dettagli di una cellula. Sono strumenti preziosi in campi medici e biologici, e per la ricerca sui materiali. Quasi ogni campo scientifico può utilizzarli. Sono più comuni in biologia, medicina, chimica e scienze forensi.
Il Transmission Electron Microscope (TEM), la forma originale, usa un fascio di elettroni ad alta tensione per creare un'immagine del campione. Gli elettroni emessi da una pistola elettronica sono accelerati, focalizzati e trasmessi attraverso un campione parzialmente trasparente. Il fascio emerge portando informazioni all'obiettivo dove avviene l'ingrandimento. La registrazione fotografica può avvenire esponendo pellicola direttamente al fascio. I TEM forniscono info su morfologia (dimensioni, forma, disposizione particelle), cristallografica (disposizione atomi, grado d'ordine), composizionale (rapporti elementi/composti o difetti in aree di pochi nanometri). Un TEM può aiutare a determinare duttilità, resistenza, reattività, punto di fusione, durezza, conduttività e proprietà elettriche.
A differenza del TEM, dove gli elettroni portano l'intera immagine, lo Scanning Electron Microscope (SEM) crea un'immagine usando il fascio che scansiona il campione su un'area rettangolare. Nota come raster scanning, il fascio perde energia scansionando ogni punto. L'energia persa si converte in calore, luce ed emissione secondaria di elettroni. Il display mappa queste intensità variabili in un'immagine basata su processi di superficie piuttosto che trasmissione. Mentre l'SEM produce immagini con risoluzione leggermente inferiore, può analizzare campioni bulk di esemplari molto più grandi, fino a diversi centimetri, e produce ottime rappresentazioni di forme 3-D. Come il TEM, l'SEM fornisce info su morfologia, composizione e cristallografia. Tuttavia, limitati a composizione in aree di un micrometro e gradi d'ordine su particelle monocristalline >20 micrometri. Inoltre, l'SEM fornisce info su topografia, caratteristiche superficiali e texture, fino a pochi nanometri.
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