Artikel Karakteristik dan Cara Kerja Mikroskop Elektron menjelaskan kepada anda tentang Cara Kerja Mikroskop Elektron dan Jenis-jenis mikroskop elektron terbaru.
 |
| Mikroskop Elektron |
Artikel Karakteristik dan Cara Kerja Mikroskop Elektron menjelaskan kepada anda tentang Cara Kerja Mikroskop Elektron dan Jenis-jenis mikroskop elektron terbaru.
Jenis mikroskop yang biasa Anda temukan di lab kelas atau sains adalah mikroskop optik. Mikroskop optik menggunakan cahaya untuk memperbesar gambar hingga 2000x (biasanya jauh lebih sedikit) dan memiliki resolusi sekitar 200 nanometer.
Sebuah mikroskop elektron, di sisi lain, menggunakan berkas elektron daripada cahaya untuk membentuk gambar. Pembesaran mikroskop elektron bisa setinggi 10.000.000 x, dengan resolusi 50 picometers (0,05 nanometer).
PRO DAN KONTRA
Kelebihan penggunaan mikroskop elektron di atas mikroskop optik adalah pembesaran dan daya penyelesaian yang jauh lebih tinggi. Kelemahannya meliputi biaya dan ukuran peralatan, persyaratan untuk pelatihan khusus untuk mempersiapkan sampel untuk mikroskopi dan menggunakan mikroskop, dan kebutuhan untuk melihat sampel dalam ruang hampa (walaupun beberapa sampel terhidrasi dapat digunakan).
BAGAIMANA CARA KERJA MIKROSKOP ELEKTRON ?
Cara termudah untuk memahami bagaimana mikroskop elektron bekerja adalah membandingkannya dengan mikroskop cahaya biasa. Dalam mikroskop optik, Anda melihat melalui lensa mata dan lensa untuk melihat gambar spesimen yang diperbesar. Penyiapan mikroskop optik terdiri dari spesimen, lensa, sumber cahaya, dan gambar yang dapat Anda lihat.
Dalam mikroskop elektron, seberkas elektron menggantikan sinar cahaya. Spesimen perlu dipersiapkan secara khusus sehingga elektron dapat berinteraksi dengannya.
Udara di dalam ruang spesimen dipompa keluar untuk membentuk vakum karena elektron tidak melakukan perjalanan jauh dengan gas. Alih-alih lensa, koil elektromagnetik memusatkan sinar elektron.
Elektromagnet membengkokkan berkas elektron dengan cara yang sama seperti menekuk cahaya. Citra diproduksi oleh elektron, sehingga dilihat dengan mengambil foto (micrograph elektron) atau dengan melihat spesimen melalui monitor.
Ada tiga tipe utama mikroskop elektron, yang berbeda sesuai dengan bagaimana citra terbentuk, bagaimana sampel disiapkan, dan resolusi gambar. Ini adalah mikroskop elektron transmisi (TEM), scanning electron microscopy (SEM), dan scanning tunneling microscopy (STM).
1. TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE (TEM)
 |
| Mikroskop Elektron generasi pertama (TEM) |
Mikroskop elektron pertama yang ditemukan adalah mikroskop elektron transmisi. Di TEM, berkas elektron tegangan tinggi ditransmisikan sebagian melalui spesimen yang sangat tipis untuk membentuk gambar pada pelat fotografi, sensor, atau layar fluorescent.
Citra yang terbentuk adalah dua dimensi dan hitam dan putih, seperti sinar-x. Keuntungan dari teknik ini adalah pembesaran dan resolusi yang sangat tinggi (kira-kira lebih besar dari SEM). Kelemahan utamanya adalah bekerja paling baik dengan sampel yang sangat tipis.
2. SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)
 |
| SEM : Mikroskop elektron generasi kedua |
Dalam pemindaian mikroskop elektron, berkas elektron dipindai melintasi permukaan sampel dalam pola raster. Citra dibentuk oleh elektron sekunder yang dipancarkan dari permukaan saat mereka tereksitasi oleh berkas elektron. Detektor memetakan sinyal elektron, membentuk gambar yang menunjukkan kedalaman medan disamping struktur permukaan. Sementara resolusinya lebih rendah dari TEM, SEM menawarkan dua keunggulan besar. Pertama, itu membentuk gambar tiga dimensi dari spesimen. Kedua, bisa digunakan pada spesimen yang lebih tebal, karena hanya permukaan yang dipindai.
Dalam TEM dan SEM, penting untuk mewujudkan citra belum tentu representasi sampel yang akurat. Spesimen ini mungkin mengalami perubahan karena persiapan mikroskop, dari paparan vakum, atau dari paparan sinar elektron.
3. SCANNING TUNNELING MICROSCOPE (STM)
 |
| STM : Mikroskop Generasi terbaru |
Gambar mikroskop scanning tunneling (STM) permukaan pada tingkat atom. Ini adalah satu-satunya jenis mikroskop elektron yang bisa menggambarkan atom individu. Resolusinya sekitar 0,1 nanometer, dengan kedalaman sekitar 0,01 nanometer.
STM dapat digunakan tidak hanya dalam ruang hampa udara, tetapi juga di udara, air, dan gas dan cairan lainnya. Ini dapat digunakan pada rentang suhu yang lebar, dari nol mendekati nol sampai lebih dari 1000 ° C.
STM didasarkan pada terowongan kuantum. Ujung konduksi listrik dibawa mendekati permukaan sampel. Bila terjadi perbedaan voltase, elektron dapat terowongan antara ujung dan spesimen.
Perubahan arus ujung diukur saat dipindai melintasi sampel untuk membentuk gambar. Tidak seperti jenis mikroskop elektron lainnya, instrumennya terjangkau dan mudah dibuat. Namun, STM membutuhkan sampel yang sangat bersih dan sangat sulit untuk membuatnya bekerja.
Pengembangan mikroskop tunneling pemindaian memperoleh Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer Hadiah Nobel 1986 di bidang Fisika.
Referensi :
COMMENTS