Nanorör är små, cylindriska strukturer gjorda av kolatomer. De är bara några nanometer i diameter, vilket är ungefär 100 000 gånger mindre än ett människohår. På grund av sin lilla storlek är nanorör svåra att se med traditionella optiska mikroskop. De kan dock göras synliga med hjälp av en elektronstråle.
En elektronstråle är en ström av högenergielektroner. När en elektronstråle träffar ett föremål interagerar elektronerna med atomerna i föremålet och sprids. Spridningsmönstret kan användas för att skapa en bild av objektet.
När det gäller nanorör sprider sig elektronstrålen från kolatomerna i nanorörets väggar. De spridda elektronerna detekteras sedan av en sensor, som skapar en bild av nanoröret.
Elektronstrålemikroskopi är ett kraftfullt verktyg för att avbilda nanorör. Det låter forskare se den detaljerade strukturen hos nanorör och studera deras egenskaper.
Här är en mer detaljerad förklaring av processen för elektronstrålemikroskopi:
1. En stråle av högenergielektroner genereras av en elektronkanon.
2. Elektronstrålen fokuseras på provet.
3. Elektronerna interagerar med atomerna i provet och sprids.
4. De spridda elektronerna detekteras av en sensor.
5. Sensorn skapar en bild av provet baserat på spridningsmönstret.
Upplösningen hos ett elektronmikroskop bestäms av elektronernas våglängd. Ju kortare våglängd, desto högre upplösning. Men kortare våglängder gör också att elektronerna har mer energi och kan skada provet.
Därför är valet av elektronvåglängd en kompromiss mellan upplösning och provskada.
Elektronstrålemikroskopi är en mångsidig teknik som kan användas för att avbilda en mängd olika material. Den är särskilt väl lämpad för avbildning av små, ömtåliga strukturer som nanorör.