Практическая химия белка - А. Дарбре 1989

Рентгеновская кристаллография и электронная микроскопия
Электронная микроскопия
Электронный микроскоп

Электронный микроскоп аналогичен световому в том отношении, что в него входят линзы, формирующие изображение (рис. 20.12). Электроны излучаются горячей нитью катода электронной пушки и ускоряются за счет высокой разности электрических потенциалов между пушкой и остальной частью микроскопа. Поток таких электронов эквивалентен пучку монохроматического света, и поэтому все теоретические принципы, лежащие в основе световой микроскопии, применимы и к электронной. В большинстве современных микроскопов исследуемый образец помещается на тонкую угольную пленку, поддерживаемую медной сеточкой (рис. 20.13). Держатель образца сконструирован так, чтобы образец можно было легко перемещать внутри микроскопа, но в то же время чтобы не происходило его самопроизвольного смещения и не было вибраций при визуальном наблюдении и фотографировании.

Образец размещают внутри специального устройства — антиконтаминациоиной ловушки, охлаждаемой до температуры жидкого азота с помощью медного стержня, соединенного с резервуаром для охлаждающего агента. Благодаря низкой температуре на поверхности этого устройства конденсируются вещества, испаряющиеся из образца при его бомбардировке электронами, а также любые загрязнения, которые могут попасть в микроскоп. При взаимодействии электронного пучка с молекулами могут возникать химически активные свободные радикалы, реагирующие с веществом образца и подложки. В отсутствие низкотемпературной ловушки это приводит к образованию на образце слоя загрязнений, который снижает разрешение и часто приводит к артефактам.

Ниже образца размещена первая группа электромагнитных линз, функционально эквивалентная объективу оптического микроскопа. Еще ниже находятся проекционные линзы, проецирующие изображение на флюоресцентный экран для прямого наблюдения или фотопленку для получения микрофотографии.

Изменение фокусного расстояния проекционных линз приводит к изменению увеличения, создаваемого электронным микроскопом. Увеличение может достигать х250 000, и обычно его можно поднять еще втрое при фотопечати без снижения разрешения деталей структуры на микрофотографиях. Фокусное расстояние проекционной системы регулируется током, протекающим через катушки магнитных наконечников линз. По этой причине электронные устройства, входящие в состав микроскопа, должны отвечать очень высоким требованиям, обеспечивающим возможность не только изменять ток, протекающий через линзы, по и жестко стабилизировать его на любом заданном уровне. В противном случае увеличение будет непрерывно меняться.

Фокусирование изображения достигается изменением тока, протекающего через объективную линзу, и это необходимо делать после каждого изменения увеличения. В ходе нормальной работы микроскоп просто переключают на требуемое увеличение (при этом его электронные системы сами устанавливают в соответствующих линзах требуемые токи), а затем фокусируют изображение, регулируя ток объективной линзы.