(Max Knoll, Ernst Ruska, 1931)
Transmisyon
elektron mikroskopi (TEM), bir örnekten geçen bir elektron demetinin,
büyütülmüş bir görüntü veya bir difraksiyon paterni oluşturmak için
kullanıldığı bir mikroskopi tekniğidir.
TEM tekniğine, genellikle 500 nm’den daha
ince (100-200 nm’den daha ince) film örneklerle çalışılır. Örnek ne kadar ince
olursa gerekli elektron demet hızlandırma voltajı o kadar yüksek olur. Çözünürlük
birkaç düzine nanometre seviyesindedir; ancak TEM tekniğinde yapılan bazı
değişikliklerle 0.2 nm’ye kadar çözünürlük sağlanabilir; ayrıca özel küresel
sapma düzelticiler kullanılarak rezolusyonunda 0.05 nm gibi bir değere
ulaşılabilir. Bu tür değişikliklerin yapıldığı teknik, genellikle yüksek
çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskopi (HREM, HRTEM) tekbiği olarak
tanımlanır.
Transmisyon (geçirimli)
elektron mikroskopta, vakum altında tutulan bir sistemde çok ince şeffaf test
örneğine (<200 nm) yüksek enerjili bir elektron demeti (100-300 keV)
gönderilir; örnekten etkileşerek geçen elektron demeti sonra elektromagnetik
merceklerle büyütülerek flüoresan bir ekrana, bir fotoğraf film tabakasına veya
bir kameraya gönderilerek görüntü alınır.
TEM’ler ışık mikroskoplarından
önemli derecede yüksek rezolusyonda görüntü verir. TEM, fiziksel, kimyasal ve
biyolojik bilimlerde, kanser araştırmada, malzeme biliminde, çevre kirliliği ve
nanoteknoloji çalışmalarında geniş uygulama alanına sahiptir.
İnce TEM örneklerinde optimal görüntü koşullarına
erişebilmek için çalışma mesafesi kısa olmalıdır. TEM’lerin çoğunda örnek
tutucu boşluğu, gelen ve geçen demetleri kontrol eden iki objektif mercek
arasında sadece 5 mm3 tür. Kameraya ulaşmadan önce örnekten geçen
ışın demeti birkaç büyütme merceğine yönlendirilerek yüksek derecede büyütme
sağlanır (500 000 X gibi bir değere ulaşılabilir).
Şekil-1: Altın nanopartikül kolloidlerin, (a) transmisyon elektron
mikrografları (üst: küreler, orta: dekahedra, alt: çubuklar), ve (b) UV-görünür
spektrumları
Şekil-2: Bir transmisyon elektron mikroskobun (TEM) şematik
görünümü
