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Lexikon der Biologie: Transmissions-Elektronenmikroskopie

Transmissions-Elektronenmikroskopie w, 1) Abk. TEM, die Durchstrahlungs-Elektronenmikroskopie; Elektronenmikroskop. 2) energiefilternde Transmissions-Elektronenmikroskopie, Transmissions-Elektronenspektroskopie, ein Transmissions-elektronenmikroskopisches Verfahren, das eine räumliche Trennung von elastisch und inelastisch am Untersuchungsobjekt gestreuten Elektronen zuläßt ( vgl. Abb. ). Grundlage dieses Verfahrens sind Wechselwirkungen zwischen Strahlelektronen und den Atomen des Präparats. Beim Zusammentreffen von Strahlelektronen mit Atomen kommt es zu elastischen und inelastischen Streuprozessen (Streuung). Elastische Prozesse treten auf, wenn Strahlelektronen in den Wechselwirkungsbereich der positiv geladenen Atomkerne kommen. Sie ändern dabei lediglich ihre Bewegungsrichtung, nicht aber ihre Energie. Anders verhält es sich mit den inelastisch gestreuten Elektronen. Durch Stoß-Anregung wird ein elementspezifischer Teil der Energie von den Strahlelektronen auf die Hüllenelektronen übertragen. In die optische Achse eines TEMs (Transmissions-Elektronenmikroskop) wird bei diesem Verfahren ein magnetisches Prisma eingebracht, das den Elektronenstrahl nach Verlassen des Untersuchungsobjekts entsprechend der Elektronenenergie auffächert. Elektronen ohne Energieverlust werden durch einen elektrostatischen Spiegel an der Basisseite des magnetischen Prismas wieder exakt auf die optische Achse gelenkt. Am Untersuchungsobjekt inelastisch gestreute Elektronen werden abgelenkt und können mit Hilfe einer Spektrometerblende abgefangen werden. Die Möglichkeit, die zu analysierende Probe wahlweise durch Abbildung der elastisch oder der inelastisch gestreuten Elektronen auszuwerten, wird als Electron Spectroscopic Imaging (ESI) bezeichnet. Die Streuwahrscheinlickeit hängt neben der Probendicke auch von der Kernladungszahl der jeweils vorhandenen Atome ab. Von besonderem Interesse dabei sind vor allem die Elementzusammensetzung der analysierten Präparate und die optische Darstellung der Verteilung unterschiedlicher Elemente. Zur Beobachtung inelastisch gestreuter Elektronen zur Elementaranalyse muß als wichtige Voraussetzung eine sehr dünne Probe gegeben sein, da nur bei Ultradünnschnitten mit einer Dicke von ca. 30 nm eine große Anzahl von Elektronen einfach inelastisch gestreut werden. Die Darstellung elastisch gestreuter bzw. ungestreuter Elektronen kann auf dem Leuchtschirm bzw. auf den Bildern üblicher Kameras ausgewertet werden, wohingegen die Analyse inelastischer Prozesse bei höheren Energieverlusten aufgrund der geringen Intensität die Verwendung von Restlichtverstärkern notwendig macht. Elektronenenergieverlust-Spektroskopie, Klug (A.).



Transmissions-Elektronenmikroskopie

Aufbau (schematisch) eines energiefilternden Transmissions-Elektronenmikroskops

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