Elektron Mikroskobu; genellikle elektron ışınının bir cismin görüntüsünü oluşturması için kullanılmaktadır. Elektron ışınının yörüngesi elektrik ya da manyetik alan ile değiştirilebilmektedir. Elektronlar elektrik ve manyetik alan ile bir noktada odaklanabilmektedir. Hızlandırılmış elektronlar çok kısa dalga boyuna sahip olup; çok kısa dalga boyları ile daha fazla büyütme oranları ve daha iyi ayırma gücü elde edilmesi sağlanmaktadır. Maddeyle etkileşen elektronların dalga boyu, bu görüntülemenin nanometre boyutlarında yapılmasına olanak sağlamaktadır. Standart elektron mikroskobunun ayırma gücü birkaç nanometre aşamasında olup; (1nm=10^-9m) çapları 0.001 μm olan cisimleri ve mikroorganizmaları (virüs) görme olanağı sağlamaktadır.
Elektron Mikroskobu Tarihçesi
1928 yılında Berlin Teknik Üniversitesinde Hans Boersch, Max Knoll ve Ernst Ruska tarafından yapılan deneylerle iki bobinin 13 defa art arda büyütme kullanarak büyük görüntüler elde etmesinin mümkün olduğu anlaşılmıştır.
1931 yılında Max Knoll ve Ernst Ruska elektron ışınlarının manyetik bobinler tarafından odaklanması ile ilk elektron mikroskobu yapılmıştır. Elektron mikroskobu yüksek vakum bölgesinde yer alarak; hava molekülleri tarafından saptırılamamaktadır.
İlk pratik elektron mikroskobu 1933 yılında Ernst Ruska tarafından yapılmıştır. Elektron merceklerinde yapılan gelişmelerle, manyetik bobin bir demir kap içine alınmış ve iç halkada küçük bir hava deliği bırakılmıştır. Esas olarak bu prensip günümüzde de kullanılmaktadır. Ernst Ruska ile elektron mikroskopları, optik mikroskopların büyütme gücünü geride bırakmıştır.
Elektron Mikroskopları Kullanım Alanları
- Katı Hal Fiziği
- Jeoloji
- Biyoloji
- Tıbbi
- Teknolojik uygulamalar
Elektron Mikroskopları Kullanım Amaçları
- Hücre içi organellerin yapıları ve organellerin hücre içindeki dağılımında kullanılmaktadır.
- Organellerin diğer organeller ile komşuluğu ve organellerin fonksiyonel ilişkilerini araştırmaktadır.
- Çekirdeğin yapısını ve dokuların organizasyon yapısını incelemektedir.
- Membran bütünlüğü ve membrandaki değişikliklerin incelenmesinde kullanılmaktadır.
- Matriks lifleri ve hücre matriks ilişkilerini araştırılması ve incelenmesinde kullanılmaktadır.
- Hücre kültürlerinin araştırılmasında ve incelenmesinde kullanılmaktadır.
- Otoradyografi uygulanmış preparatların araştırılmasında ve incelenmesinde sıklıkla kullanılmaktadır.
Elektron Mikroskopları İki Çeşittir;
- Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM)
- Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)
Transmisyon Elektron Mikroskobu: transmisyon elektron mikroskobunda elektron ışını çok ince bir örneğe yönlendirilmektedir. Projeksiyon mercekleri olarak adlandırılan mercekler gerçek görüntüyü flouresans ya da fotografik film üzerine düşürmekte olup; insan gözü elektron görüntüsünü doğrudan görememektedir. TEM için kullanılan örnekler çok ince olarak; 10 – 20 nm (100 atom kalınlığı) kadar ince örnekler özel yöntemlerle hazırlanabilmektedir.
Taramalı Elektron Mikroskobu: Daha kalın örnekler elektron ışınlarının yüzeyden yansıması ile incelenmektedir. Bu inceleme SEM ile yapılabilmektedir. Elektron ışını örnek yüzeyine odaklanır ve örnek yüzeyini taramaya başlamaktadır. Işının örnek yüzeyini taramaya başlamasıyla yüzeyden yansıyan elektronlar örneğe göre birkaç yüz volt pozitif voltajda tutulan anot ile toplanmaktadır. Toplayıcı anot akımı yükseltilerek ve katot ışın tüpündeki mikroskop ışını ile eş zamanlı olarak taranan elektron ışınlarını değiştirmek için kullanılmaktadır. Bu nedenle katot ışın tüpü örneğin oldukça büyütülmüş olan görüntüsünü almaktadır. SEM’in ayırma gücü 10 nm evresindedir.
Elektron Mikroskopları