Skannaava elektronimikroskooppi on laite, joka käyttää suurienergisiä elektronisäteitä tuottaakseen tietoja mikroskooppinäytteestä. Luodut tiedot ratkaistaan sitten näytteen kuvaksi. Skannaavat elektronimikroskoopit ovat jopa 250 kertaa tehokkaampia kuin valomikroskoopit, ja ne voivat suurentaa kuvia jopa 500,000 XNUMX kertaa.
Tavallinen skannaava elektronimikroskooppi voi ratkaista jopa viiden nanometrin kokoisten kohteiden kuvat. Yksi nanometri on metrin miljardiosa eli noin neljä miljardia tuuman osaa. Nämä mikroskoopit voivat tuottaa tarkkoja kuvia niin pienistä organismeista kuin virukset ja jopa bakteriofaagit, jotka ovat bakteereja tartuttavia viruksia.
Sen lisäksi, että se pystyy suurentamaan tällaisia pieniä näytteitä, skannaava elektronimikroskoopin toinen hyödyllinen ominaisuus on se, että se voi tuottaa kolmiulotteisia kuvia. Tämä johtuu siitä, että mikroskoopilla on laaja syväterävyys, jolloin taustalla ja etualalla olevat kohteet pysyvät samanaikaisesti tarkennettuna. Tämä tekee pyyhkäisyelektronimikroskopiasta erittäin hyödyllisen näytteiden pintarakenteen ja 3D -muodon määrittämisessä.
Koneen toimintatavan vuoksi asianmukainen näytteen valmistelu on tärkeä osa skannaavaa elektronimikroskopiaa. Valmistelussa on kaksi tärkeää osaa. Ensimmäinen on se, että näytteet on päällystettävä sähköä johtavalla aineella, kuten kullalla, platinalla tai kromilla. Tämä on tärkeää sähköstaattisen kertymisen vähentämiseksi prosessin aikana. Toinen tärkeä näkökohta on, että näytteet tutkitaan tyhjiössä, eli niiden on oltava täysin kuivia. Tästä syystä biologiset näytteet kiinnitetään kemiallisesti aineella, kuten formaldehydillä, kudosrakenteen säilyttämiseksi.
Skannaavan elektronimikroskoopin toimintaan kuuluu elektronipistooli, magneettilinssejä ja elektronitunnistin. Kun näyte on asetettu mikroskoopin tasolle ja prosessi alkaa, elektronipistooli alkaa laukaista. Pistooli laukaisee elektronisuihkun anodin, sitten kahden magneettisen linssin ja sitten elektroninilmaisimen läpi.
Tämä prosessi yhdessä mikroskoopin lauhdutinlinssin kanssa keskittää tehokkaasti elektronien säteen niin, että se voi osua näytteeseen tarkasti. Kun näin tapahtuu, elektronit alkavat olla vuorovaikutuksessa näytteen kanssa, ja mikroskoopin ilmaisimet laskevat esiintyvien vuorovaikutusten määrän. Vuorovaikutusten määrä määrää sitten, kuinka pikselit näkyvät kuvia näyttävässä näytössä. Mitä enemmän vuorovaikutusta tapahtuu, sitä kirkkaammat pikselit näyttävät. Pikselien kirkkauden kontrasti muodostaa kuvan.
Skannaavat elektronimikroskooppikuvat luodaan ilman valoaaltoja; siksi kuvat ovat aina mustavalkoisia. Nämä ovat erittäin yksityiskohtaisia kolmiulotteisia kuvia, ja värin puutteesta huolimatta ne ovat erittäin tarkkoja. Kuvat voidaan värittää, jotta ne näyttävät elävämmiltä ja parantavat kontrastia.