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Welche Arten von Elektronenmikroskopen gibt es?

Wie in der LM, wo man zwischen Durchlicht- und Auflichtmikroskopie unterscheidet, gibt es Elektronenmikroskope die eine Probe durchstrahlen (Transmissions-EM, TEM) und somit ein Abbild vom inneren einer Probe liefern können, sowie Geräte die zur Abbildung von Oberflächen geeignet sind (Raster- oder Scanning-EM, REM/SEM).

TEM: Im TEM werden sehr kleine Einzelpartikel (bis zu einigen hundert Nanometer Größe) im Ganzen durchstrahlt und abgebildet, so zB Viruspartikel oder einzelne Proteinmoleküle. Von größeren Objekten wie Zellen oder Geweben müssen zunächst sehr dünne Schnitte angefertigt werden. Hierzu muss das Material in einem zeitaufwendigen Prozess entwässert und mit einem flüssigen Kunststoff infiltriert werden. Nachdem dieser ausgehärtet ist erhält man ein „Plastinat“ der Probe, welches hart genug ist um davon in speziellen Schneidemaschinen (Ultramikrotomen) Schnitte von unter 100 nm Dicke anzufertigen. Diese können dann vom Elektronenstrahl durchdrungen werden.

SEM: Im SEM wird eine Probe in ihrer Oberfläche von einem sehr stark gebündelten Elektronenstrahl nach einem gleichmäßigen Raster zeilenweise abgetastet. Dieser Prozess wird auch „scannen“ genannt – Die Begriffe REM und SEM (Raster-/Scanning-EM) sind synonym. Beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf die Probe werden wiederum Elektronen emittiert – einerseits vom primären Strahl zurückgestreute „Backscatter-Elektronen“ (BSE), und aus der Probe durch Wechselwirkung sekundär herausgelöste Sekundär-Elektronen (SE). Letztere sind spezifisch für die in der Probe vorkommenden Elemente und können zur Elementanalyse der Probe genutzt werden.

Alle an der Probenoberfläche emittierten Elektronen werden von Detektoren zeitgleich beim Abtasten der Probe erfasst- und liefern somit ein zeilenweise aufgebautes Bild der Probe.

Auch im SEM muss – wie im TEM – ein Hochvakuum vorliegen. Eine Ausnahme bildet die Technik des „Environmental Scanning EM“ (ESEM): Hierbei wird mit geringerem Vakuum gearbeitet als im herkömmlichen SEM, dadurch können auch wässrige, lebende Präparate betrachtet werden, allerdings mit geringerem Auflösungsvermögen als im SEM.

 

 

 

 

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