Obsah:
Trocha historie...
Proč elektrony?| Tvorba obrazu I když už víme, kde vznikají elektrony a jak je s nimi při průchodu tubusem zacházeno, nedotkli jsme se zatím interakce elektronového svazku s preparátem, která je vlastním zdrojem obrazu (obr. 1). Zjednodušeně lze interakce, ke kterým dochází při průchodu elektronového svazku hmotou preparátu, rozdělit do dvou skupin: Pružný nebo-li elastický rozptyl - když urychlený elektron prolétá elektronovým oblakem atomu preparátu, je vychýlen pod úhlem, který je tím větší, čím blíže míjí elektron jádro a čím větší je náboj jádra (obr. 2). Dokonce tento úhel může dosáhnout až 180° a elektron může být zpětně odražen. Při těchto dějích se předpokládá, že se energie primárních, elasticky rozptýlených elektronů nemění. Jejich počet elektronů závisí na součinu hustoty a tloušťky preparátu v místě průchodu. Část elektronů rozptýlených s dostatečně velkým úhlem je zachycena objektivovou clonou a tím vyřazena z tvorby obrazu na stínítku. V důsledku toho se mění intenzita elektronového svazku a vzniká kontrast obrazu. Kontrast, který vzniká nedopadnutím elektronu na stínítko, je velmi výrazný a označuje se jako amplitudový kontrast. Kromě toho se na tvorbě obrazu projevuje ještě fázový kontrast, tvořící různé stupně šedi, který vzniká díky rozdílu drah elektronů, odchýlených pod různým úhlem. Nepružný rozptyl - vedou k němu srážky primárních elektronů s elektrony na orbitách atomů preparátu. Protože se jedná o srážku dvou částic o stejné hmotnosti, mohou při ní urychlené primární elektrony utrpět relativně velkou ztrátu energie, ale nedojde k jejich odchýlení z původní dráhy. Projdou do zobrazovacího systému mikroskopu, a protože změna energie a rychlosti přispěje ke změně jejich vlnové délky, mají vliv na ostrost obrazu tím, že zhoršují chromatickou vadu objektivu. Jejich nepříznivý vliv roste s tloušťkou preparátu a s klesajícím urychlovacím napětím. Biologické preparáty jsou tvořeny lehkými prvky, které nedostatečně rozptylují primární elektrony, a navíc jsou zality do pryskyřic, které mají přibližně stejné prvkové složení jako vlastní preparáty a tedy i podobné rozptylové vlastnosti. Výsledkem je, že není velký rozdíl v kontrastu mezi vzorkem a zalévacím médiem. Proto se v průběhu přípravy preparátů dodávají do vzorku těžké kovy, např. Os, Pb, U. Kontrast se zvyšuje dále objektivovou clonou malého průměru, snížením urychlovacího napětí či zvětšením tloušťky řezů. Tyto úpravy přináší zhoršení optických chyb mikroskopu a snížení rozlišovací schopnosti. U biologických transmisních elektronových mikroskopů se ke zvýšení kontrastu také využívá ohybových jevů, které vznikají při průchodu elektronů preparátem. Nejlépe jsou demonstrovatelné na drobném otvoru v ultratenkém řezu. Na jeho hraně dojde po dopadu elektronového vlnění ke vzniku nové vlnoplochy, která se šíří všemi směry a interferuje s původní vlnou rovinného charakteru (obr. 3). Na zobrazovací ploše dojde po dopadu v místech, kde jsou vlny ve shodné fázi, k součtu amplitud vln a vznikne světlá ploška. V místech, kde jsou vlny v opačné fázi, vznikne tmavý prostor. V reálném mikroskopu můžeme pozorovat vzhledem k tomu, že původní paprsek není dostatečně koherentní, jen jedno maximum a minimum označované jako Fresnelův proužek. Ten se často používá ke korekci astigmatismu (obr. 4) nebo k dokonalému zaostření obrazu, protože je pozorovatelný jen, je-li vzorek mimo ohnisko objektivu. U biologických preparátů se právě tmavého Fresnelova proužku v podostřeném stavu objektivu používá ke zvýšení kontrastu v obrazu, i když tmavý lem zvětšuje původní rozměry struktury a snižuje tak rozlišovací schopnost. Zobrazení v tmavém poli - v případě velmi málo kontrastních preparátů lze využít k jejich zobrazení více rozptýlené elektrony, které normálně končí svou pouť tubusem mikroskopu na objektivové cloně. Principem metody je naklonění osvětlovací soustavy tak, aby svazek elektronů dopadal na preparát, ale po průchodu preparátem byl zacloněn objektivovou clonou (obr. 5). Do zobrazovací soustavy mikroskopu pak mohou vniknout jen velmi rozptýlené elektrony, které vytvoří obraz vzorku na tmavém pozadí. Nevýhodou této metody je značný rozptyl rychlostí velmi rozptýlených elektronů a jejich vlnových délek, což se negativně projevuje velkou chromatickou vadou a snížením rozlišovací schopnosti. Vzhledem k malému počtu elektronů, které se podílí v tomto případě na tvorbě obrazu, je jeho jas nízký. Tyto nevýhody omezují použití metody pouze na výjimečné případy. Další způsoby, jakými lze získat zobrazení v temném poli, jsou na (obr. 6). |
 Předchozí |
Další  |
 Literatura | |
Obrázky | |
 |
Obr.1 - Schematické znázornění interakce primárního svazku s hmotou ultratenkého řezu a signály, které při ní vzniknou |
| Zpět | |
 |
Obr.2 - Schematické znázornění interakce primárního elektronu s atomem preparátu,vedoucí ke zpětnému, elastickému a neelastickému rozptylu. |
| Zpět | |
 |
Obr.3 - Vznik interference na hraně |
| Zpět | |
 |
Obr.4 - Korekce astigmatismu pomocí Fresnelova proužku - A astigmatický obraz, B - obraz po zkorigování astigmatismu |
| Zpět | |
 |
Obr.5 - Schema vzniku zobrazení v temném poli |
| Zpět | |
 |
Obr.6 - Temné pole vyvolané A - nakloněním osvětlovacího systému, B - terčíkem vloženým do objektivové clony, C - prstencovou clonou v kondenzoru; K - kondenzor, P - preparát, O - objektiv, Cl - objektivová clona |
| Zpět | |