Microscopio elettronico a trasmissione

Il microscopio elettronico a trasmissione (TEM) è uno strumento principalmente destinato alla caratterizzazione micro-strutturale di molti materiali che utilizza un fascio di elettroni ad alta energia per indagare aree nano-metriche grazie ad  una risoluzione atomica che consente l’osservazione bidimensionale di preparati biologici o inorganici.

Le applicazioni d’uso di questo strumento sono molteplici e si estendono dalla diagnosi di patologie allo studio di normali strutture tissutali; viene utilizzato in particolare per l’esame approfondito della struttura interna delle cellule ma è largamente impiegato anche per la caratterizzazione morfologica, cristallografica e della composizione chimica dei materiali ceramici, minerali, metalli, semiconduttori e materiali vetrosi.

Il microscopio elettronico a trasmissione è costituito da una colonna cilindrica alta, cava e sottovuoto, all’interno della quale passa il fascio di elettroni; da potenti elettromagneti che sostituiscono le lenti e consentono di accelerare gli elettroni in un fascio sottile e di deviare il fascio elettronico nel suo cammino, mettendolo a fuoco. In particolare sono presenti tre tipi di lenti-magneti: le lenti del condensatore che mettono a fuoco il raggio di elettroni sul campione, le lenti dell’obiettivo che raccolgono l’immagine e le lenti dell’oculare che ingrandiscono ulteriormente; da una consolle con cui è possibile eseguire le operazioni nella colonna e infine da uno schermo alla base della colonna che raccoglie l’immagine finale.

La formazione dell’immagine nel microscopio elettronico a trasmissione dipende dalla dispersione degli elettroni  prodotta dalle diverse parti del campione: quando un campione viene inserito sul percorso del fascio elettronico, una percentuale di elettroni colpisce gli atomi del campione, viene deviato di un certo angolo e non partecipa alla formazione dell’immagine perché non passa attraverso la piccolissima apertura della lente dell’obiettivo, se invece non ci fosse nessun campione il raggio emesso illuminerebbe in maniera uniforme lo schermo.