Strahlen für Schärfe: Das Elektronenmikroskop

Das Elektronenmikroskop (EM) hat bereits Historie. Für seine Erfindung im Jahr 1931 erhielt der deutsche Ingenieur Ernst Ruska 1986 zusammen mit Gerd Binnig und Heinrich Rohrer den Nobelpreis für Physik.

Elektronenmikroskop im Labor

Im EM können die elektrisch geladenen Teilchen von einem glühenden Wolframdraht erzeugt werden. Ein elektrisches Feld im Inneren einer aufrecht stehenden Röhre beschleunigt die Teilchen. Durch magnetische Spulen, die als Linsen fungieren, entsteht ein gebündelter Elektronenstrahl. Dabei muss im Elektronenmikroskop ein Vakuum herrschen, da der Strahl sonst durch Gasteilchen gestreut würde. Der Strahl trifft auf die Probe am unteren Ende des Mikroskops und wird auf verschiedene Arten sichtbar gemacht.

Man unterscheidet zwei Haupttypen von Elektronenmikroskopen:

  • Transmissions-Elektronenmikroskop
    Im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) durchstrahlen die Elektronen das Probenmaterial und treffen auf einen Leuchtschirm, der das Bild der durchstrahlten Probe zeigt. Dichte Bereiche, in denen die Elektronen die Probe nicht oder kaum durchdrungen haben, erscheinen auf dem Leuchtschirm dunkel
  • Raster-Elektronenmikroskop
    Beim Raster-Elektronenmikroskop (REM) wird der Elektronenstrahl zu einem möglichst kleinen Fleck gebündelt und zeilenweise über den gewünschten Ausschnitt der Probe geführt. Treffen die reflektierten oder aus der Probe herausgeschlagenen Elektronen (Sekundärelektronen) auf einen Detektor, werden sie durch einen Verstärker in optische Signale auf einem Bildschirm umgewandelt. REM-Bilder sehen sehr plastisch aus und sind daher in der wissenschaftlichen Fotografie beliebt.

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