6.2.Типы спектрометров
Различают следующие типы спектрометров:
рентгенофлуоресцентный спектрометр,
искровой оптико-эмиссионный спектрометр,
лазерный спектрометр,
ИК-спектрометр,
спектрометр индуктивно-связанной плазмы,
атомно-абсорбционный спектрометр,
масс-спектрометр
спектрогониометр
Рис. 13 Инфракрасный спектрометр
6.3.Применение
Спектроскопы часто используются в астрономии и некоторых направлениях химии. Их основные области применения:
Научные исследования
Контроль качества на производстве
Экология и охрана окружающей среды: определение тяжелых металлов в почвах, осадках, воде, аэрозолях и др.
Геология и минералогия: качественный и количественный анализ почв, минералов, горных пород и др.
Металлургия и химическая индустрия: контроль качества сырья, производственного процесса и готовой продукции
Лакокрасочная промышленность: анализ свинцовых красок
Ювелирная промышленность: измерение концентраций ценных металлов и др.
7. Знакомство с конструкцией электронного микроскопа кафедры физического металловедения.
Просвечивающий электронный микроскоп дает возможность "заглянуть" во внутренний мир строения материала изделия, наблюдать очень мелкие частицы включений, несовершенства кристаллического строения - субзерна, дислокации, которые невозможно разглядеть с помощью светового оптического микроскопа.
ПЭМ работает по схеме проходящих электронных лучей в отличие от светового металлографического микроскопа, в котором изображение формируется отраженными световыми лучами. Источник света в электронном микроскопе заменен источником электронов, вместо стеклянной оптики используются электромагнитные линзы (для преломления электронных лучей).
Рис. 14 Принципиальная схема просвечивающего электронного микроскопа:
1 - источник излучения; 2 - конденсор; 3 - объект; 4 - объектив; 5 - первичное промежуточное изображение; 6 - вторичное промежуточное изображение; 7 - проекционная линза.
7.1.Компоненты
ПЭМ состоит из нескольких компонентов:
вакуумная система;
предметный столик — держатель образца и система для его наклонения;
источник электронов (электронный прожектор, электронная пушка) для генерирования электронного потока;
источник высокого напряжения для ускорения электронов;
набор электромагнитных линз и электростатических пластин для управления и контроля электронного луча;
апертуры;
экран, на который проецируется увеличенное электронное изображение (постепенно выходит из употребления, заменяясь детекторами цифрового изображения)
ПЭМ может включать дополнительные системы, например, сканирующую приставку, которая позволяет работать в режиме растрового просвечивающего электронного микроскопа.
7.2.Подготовка образцов
Подготовка образцов для ПЭМ может быть комплексной процедурой. ПЭМ образцы должны иметь толщину 20-200нм. Традиционное приготовление биологических образцов для ПЭМ включает в себя процедуры, позволяющие сохранить морфологию тканей при их подготовки для наблюдения в условиях высокого вакуума. Образцы должни быть достаточно маленькими, чтобы позволить быстрое проникновение химических реагентов по всей толщине ткани (по крайней мере в одном из направлений их размер не должен превышать 0,7 мм). Образцы подвергаются химической фиксации (обычно альдегидами), вторичной фиксации в четырехокиси осмия, и затем обезвоживаются в органических растворителях (спирте или ацетоне). Обезвоженные образцы пропитываются эпоксидными смолами, которые затем полимеризуются. Получающиеся твердые блоки из смол с заключенными в них образцами, режутся на ультрамикротомах с помощью алмазных (реже – стеклянных) ножей на срезы толщиной 20-100 нанометров. Срезы помещаются на специальные сетки (диаметром 3 мм) и контрастируются соединениями тяжелых элементов (урана, свинца, вольфрами и др.).
Рис. 15 Сетка для поддержки образцов ПЭМ со срезом, полученным с помощью ультрамикротома.