Av Harvey Sells, uppdaterad 24 mars 2022
Transmissionselektronmikroskopi (TEM) och svepelektronmikroskopi (SEM) är kraftfulla verktyg för att visualisera strukturer på nanometerskala. Även om båda förlitar sig på elektronstrålar, skiljer de sig markant i provberedning, avbildningsprinciper och typiska tillämpningar.
TEM exciterar ett prov med en fokuserad elektronstråle som passerar genom provet. Eftersom elektroner måste passera provet kräver TEM ultratunna sektioner (vanligtvis <100 nm tjocka) och använder ofta tungmetallfärgning för att förbättra kontrasten. Detta tillvägagångssätt gör TEM idealiskt för att visualisera den interna arkitekturen hos virus, celler och vävnadssektioner med en upplösning på subnanometer.
SEM däremot skannar en fokuserad elektronstråle över ytan av ett prov. För att förhindra laddningsuppbyggnad och för att detektera tillbakaspridda eller sekundära elektroner, beläggs proverna med ett tunt ledande skikt – vanligtvis guld-palladium, kol eller platina. SEM utmärker sig när det gäller att avslöja yttopografi och används rutinmässigt för att undersöka makromolekylära aggregat, vävnadsytor och konstruerade material.
En elektronkanon genererar en högenergistråle som först kondenseras av en kondensorlins. Den resulterande smala strålen riktas genom provet; elektroner som inte absorberas bildar en bild på en fosforskärm via en objektivlins. Områden som verkar mörkare motsvarar tjockare områden där färre elektroner passerar.
SEM börjar också med en elektronkanon och en kondensorlins, men strålen fokuseras sedan till en fin punkt av en andra lins. Magnetiska spolar raster sedan strålen över provet, medan en tredje lins styr elektronerna till det intressanta området. Genom att justera uppehållstid och skanningshastighet – vanligtvis 30 skanningar per sekund – fångar SEM högupplösta ytbilder.
