Mikroskopia elektronowa to zestaw metod sondy elektronowej, które umożliwiają badanie mikrostruktury ciał stałych, a także ich lokalnego składu i mikropola.
Przy tej metodzie badawczej wykorzystywane są specjalne urządzenia - mikroskopy, w których obraz jest powiększany dzięki obecności wiązek elektronów.
Mikroskopia elektronowa ma dwa główne obszary:
• Transmisja - realizowana za pomocą transmisyjnych mikroskopów elektronowych, w których obiekty oświetlane są wiązką elektronów o energii od 50 do 200 keV. Elektrony, które przechodzą przez badany obiekt, padają na specjalne soczewki magnetyczne. Soczewki te tworzą obraz wszystkich wewnętrznych struktur obiektu na specjalnym ekranie lub filmie. Trzeba powiedzieć, że transmisyjna mikroskopia elektronowa umożliwia uzyskanie wzrostu prawie 1,5106 razy. Umożliwia ocenę struktury krystalicznej obiektów, dlatego jest uważana za główną metodę badania ultradrobnych struktur różnych ciał stałych.
• Skanowanie(skaningowa) mikroskopia elektronowa - wykonywana jest za pomocą specjalnych mikroskopów, w których wiązka elektronów jest zbierana do cienkiej sondy za pomocą soczewek magnetycznych. Skanuje powierzchnię badanego obiektu i w tym przypadku pojawia się promieniowanie wtórne, które jest rejestrowane przez różne detektory i przekształcane na odpowiednie sygnały wideo.
Warto zauważyć, że mikroskopia elektronowa ma szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami rentgenowskiej mikroanalizy spektralnej. Dlatego staje się coraz bardziej rozpowszechniony i można go nazwać ważnym osiągnięciem nowoczesnej nanotechnologii.
Ponadto mikroskopia elektronowa powoduje intensywny rozwój komputerowej morfometrii, której istotą jest wykorzystanie technologii komputerowej do dokładniejszego i pełnego przetwarzania obrazów elektronicznych.
Do tej pory opracowano systemy sprzętowo-programowe, które są w stanie przechowywać uzyskane obrazy i przeprowadzać ich obróbkę statystyczną, dopasowując ich kontrast i jasność oraz podkreślając poszczególne szczegóły badanych mikrostruktur.
Nowoczesne mikroskopy elektronowe wyposażone są w specjalne procesory, które zmniejszają prawdopodobieństwo uszkodzenia próbek badanego materiału, a także zwiększają wiarygodność danych związanych z analizą mikrostruktury obiektów, co znacznie ułatwia pracę naukowców.
Osiągnięcia mikroanalizy elektronowej są aktywnie wykorzystywane do zrozumienia interakcji atomowych, co pozwala na tworzenie materiałównowe właściwości i zaawansowane modelowanie 3D umożliwiają biologom badanie ważnych mechanizmów molekularnych leżących u podstaw wszystkich procesów biologicznych. Dodatkowo dzięki zastosowaniu mikroskopii elektronowej możliwe jest przeprowadzenie szeregu eksperymentów dynamicznych oraz uzyskanie niezbędnej podstawy do tworzenia nowych nanostruktur.
