原來掃描電鏡是這樣被發(fā)現(xiàn)的

來源：德祥科技有限公司 2020年10月09日 18:03

　　可能你還不知道掃描電鏡被發(fā)現(xiàn)的過程，那么今天就讓我們一起來了解一下掃描電鏡是如何被發(fā)現(xiàn)的。

　　1923年，法國科學(xué)家Louis de Broglie發(fā)現(xiàn)，微觀粒子本身除具有粒子特性以外還具有波動性。他指出不僅光具有波粒二象性，一切電磁波和微觀運動物質(zhì)(電子、質(zhì)子等)也都具有波粒二象性。

　　電磁波在空間的傳播如圖所示，是一個電場與磁場交替轉(zhuǎn)換向前傳遞的過程。電子在高速運動時，其波長遠(yuǎn)比光波要短得多，于是人們就想到是不是可以用電子束代替光波來實現(xiàn)成像?

　　1926年，德國物理學(xué)家H·Busch提出了關(guān)于電子在磁場中的運動理論。他指出:具有軸對稱性的磁場對電子束來說起著透鏡的作用。從理論上設(shè)想了可利用磁場作為電子透鏡，達(dá)到使電子束會聚或發(fā)散的目的。

　　有了上述兩方面的理論，1932年，德國柏林工科大學(xué)高壓實驗室的M.Knoll和E.Ruska研制成功了第1臺實驗室電子顯微鏡，這是后來透射式電子顯微鏡(transmission electron microscope，TEM)的雛形。

　　其加速電壓為70kV，放大率僅12倍。盡管這樣的放大率還微不足道，但它有力地證明了使用電子束和電磁透鏡可形成與光學(xué)影像相似的電子影像。這為以后電子顯微鏡的制造研究和提高奠定了基礎(chǔ)。

　　1933年，E.Ruska用電鏡獲得了金箔和纖維的1萬倍的放大像。至此，電鏡的放大率已超過了光鏡，但是對顯微鏡有著決定意義的分辨率，這時還只剛剛達(dá)到光鏡的水平。

　　1937年，柏林工業(yè)大學(xué)的Klaus和Mill繼承了Ruska的工作，拍出了第1張細(xì)菌和膠體的照片，獲得了25nm的分辨率，從而使電鏡完成了超越光鏡性能的這一豐功偉績。

　　1939年，E.Ruska在德國的Siemens公同制成了分辨率優(yōu)于10nm的第1臺商品電鏡。由于E·Ruska在電子光學(xué)和設(shè)計第1臺透射電鏡方面的開拓性工作被譽為"本世紀(jì)重要的發(fā)現(xiàn)之一"，而榮獲1986年諾貝爾物理學(xué)獎。

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