Microscópio eletrônico de transmissão: diferenças entre revisões

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Foi [[Ernst Abbe]] quem originalmente postulou que a capacidade para obtenção de detalhe na visualização de um objeto era limitada pelo [[comprimento de onda]] da luz usada no processo, limitando assim a ampliação máxima possível de ser obtida através de um microscópio óptico para alguns micrômetros.<ref>E. Abbe.; [http://www.springerlink.com/content/k7154700k345404p/ Beiträge zur Theorie des Mikroskops und der mikroskopischen Wahrnehmung]. ''Archiv für Mikroskopische Anatomie, Vol. 9, No. 1. (1 December 1873), pp. 413-418. DOI: 10.1007/BF02956173</ref>
 
O desenvolvimento ocorrido nos microscópios de [[raios ultravioletas]], conduzido por [[August Köhler|Köhler]] e [[Moritz von Rohr|Rohr]], viria a permitir um aumento de ampliação de cerca de um ou dois factores.<ref>ultraviolet microscope. (2010). In Encyclopædia Britannica. Retrieved November 20, 2010, from [http://www.britannica.com/EBchecked/topic/613520/ultraviolet-microscope Encyclopædia Britannica Online]</ref> Contudo, este tipo de luz implicava o uso de componentes óticos de quartzo mais dispendiosos, devido à sua absorção dos raios UV pelo quartzo. Na época, acreditava-se que obter uma imagem abaixo de um micrômetro seria simplesmente impossível devido às restrições impostas pelo comprimento de onda da luz.<ref name=ruska>{{cite book|title=The Early Development of Electron Lenses and Electron Microscopy|author=Ernst Ruska, translation my T Mulvey|isbn=3-7776-0364-3}}</ref>
Já anteriormente, em 1858, tinha sido constatado por [[Julius Plücker|Plücker]] que o desvio de raios catódicos ([[elétrons]]) era possível graças ao uso de campos magnéticos.<ref>{{cite journal|title=Über die Einwirkung des Magneten auf die elektrischen Entladungen in verdünnten Gasen|author=Plücker, J.|journal=Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie|volume=103|pages=88–106|year=1858|doi=10.1002/andp.18581790106}}</ref> Este efeito foi usado na construção de [[Osciloscópio|osciloscópios de raios catódicos]] (ORC) primitivos em 1897 por [[Ferdinand Braun]], concebidos como dispositivos de medição.<ref>{{cite web|title=Ferdinand Braun, The Nobel Prize in Physics 1909, Biography |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1909/braun-bio.html}}</ref> De facto, em 1891, foi admitido por Riecke que os raios catódicos podiam ser focados por esses campos magnéticos, permitindo o uso de lentes simples. Posteriormente esta teoria foi confirmada por [[Hans Busch (físico)|Hans Busch]] no seu trabalho publicado em 1926, que mostrou que as equações aplicadas à ótica podiam, mediante determinados pressupostos, ser também aplicadas aos electrões.<ref>{{cite web|title=The Nobel Prize in Physics 1986, Perspectives - Life through a Lens|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/perspectives.html}}</ref><ref>[http://www.salve-project.de/press/pioneers_in_electron_microscopy_germany.pdf History of resolution enhancement in electron microscopy driven by Ernst Abbe] - '''www.salve-project.de''' {{en}}</ref><ref name=Masters>[http://www.fen.bilkent.edu.tr/~physics/news/masters/ELS_HistoryEM.pdf Barry R Masters; History of the Electron Microscope in Cell Biology] - '''www.fen.bilkent.edu.tr''' {{en}}</ref><ref name=TMulvey>{{Citar livro|autor=Mulvey, Tom; Hawkes, Peter W. |título=Advances in Imaging and Electron Physics |subtítulo=The Growth of Electron Microscope |idioma=inglês |edição= |local=| editora=Academic Press |ano=1996 |páginas= 132|volumes=96 |isbn=0120147386 }}</ref>
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===Aumento da resolução===
SeriaNesta apenasépoca, ainda não tinha sido completamente compreendido o comportamento em 1927[[Onda de matéria|onda]] dos eletrões, que seriaainda publicadase noconsiderava livroserem partículas carregadas de matéria. Foi apenas em 1927 que se publicou ''''De Brogle Hypotesis'''', uma pesquisainvestigação sobre a onda natural de elétrons, os quais eram considerados partículas de matéria carregada.<ref>{{cite journal|title=La nouvelle dynamique des quanta|author=Broglie, L.|journal=Électrons et Photons: Rapports et Discussions du Cinquième Conseil de Physique. Solvay|year=1928}}</ref> O grupo de pesquisa só teve conhecimento da publicação em 1932, ondemomento percebeuem que rapidamente compreendeu que o comprimento da [[onda de Broglie]] era muitas vezesordens de magnitude menor que o comprimento da onda de luz, tecnicamenteteoricamente permitindo imagens emà escala atômicado átomo. Em abril de 1932, Ruska sugeriu a construção de um novo microscópio eletrônicode eletrões para a imagemvisualização direta de amostras inseridas no microscópio, deem preferênciavez de simples malhas ou imagens feitas a partir de aberturasdiafragmas. Com esseeste dispositivo foiconseguiu-se obtidatanto comuma êxitoimagem a[[Difração|difrativa]] como uma imagem normal de uma folha de alumínio,. entretantoContudo, não haviafoi sido alcançadopossível aindademonstrar aampliações capacidademaiores dedo resoluçãoque doas microscópio àpossíveis luz.com Essemicroscópios achadoóticos, aconteceuobjetivo somenteque apenas foi alcançado em setembro de 1933, adquirindocom imagenso registo de umaimagens de fibrafibras de algodão os quais foram rapidamente adquiridosmomentos antes de serem danificadosrapidamente pordesfeitas umpelo feixe de elétronseletrões.<ref name=ruska/>
 
Também a essaNesta altura, interessadoso interesse no projeto do microscópio eletrônico foram surgindo e aumentandoaumentou, com outros grupos a contribuir para o avanço da tecnologia do MET, tal comcomo o de [[Albert E. Prebus|Albert Prebus]] e [[James Hillier]], ambos da [[Universidade de Toronto]]. Elese construíramautores odo primeiro MET dos Estados Unidos em 1938,.<ref>{{cite web|url=http://comdir.bfree.on.ca/hillier/hilbio.htm|title=Dr. James Hillier, Biography}}</ref>. A partir de seu trabalho se começou à aperfeiçoar o design do MET nos [[EUA]].
 
A pesquisaSiemens continuou naa [[Siemens]]pesquisa em 1936, otendo como objetivo era o de melhorar aas qualidadepropriedades dade imagemvisualização do MET, principalmente no que diz respeito a amostras biológicas. Naquela época, os microscópios eletrônicos eram fabricados para grupos específicos, tal como o dispositivo chamado "EM1", utilizado no Laboratório Nacional de Física dado Reino InglaterraUnido.<ref name=Hawkes85>{{cite book|title=The beginnings of Electron Microscopy|year=1985|author=Hawkes, P. (Ed.)|publisher=Academic Press}}</ref> Em 1939, o primeiro microscópio eletrônico comercial foi instalado no departamento de física do I. G Farben-Werke. MasO osavanço trabalhosna nesseinvestigação microscópiosofreu eletrônicoum foramrevés dificultadosdurante pela[[II destruiçãoGuerra doMundial]], novoquando laboratórioum dabombardeio Siemensaéreo pordestruiu umos bombardeiolaboratórios aéreoda duranteSiemens ae [[Segundacausou Guerraa Mundial]].morte Também morreramde dois pesquisadores nessedos ataqueinvestigadores, [[Heinz Otto Müller|Heins Müller]] e [[Friedrich Krause]].<ref name="ruskaNobelLect">{{cite web|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/ruska-lecture.html|title=Ernst Ruska, Nobel Prize Lecture}}</ref>
 
===Outras pesquisas===
 
Depois da segundaSegunda guerraGuerra mundialMundial, Ruska retomou a pesquisa junto àna Siemens, produzindoonde construiu o primeiro microscópio capaz de aumentarampliações na umaordem imagemdas 100 mil vezes.<ref name="ruskaNobelLect" /> AOs estruturaprincípios fundamentalestruturais dessedeste microscópio, com vários estágios de preparação ótica, é usada ainda hoje nos microscópios modernos. AComeçam comunidade mundial de microscopia eletrônicaa avançadaser contafabricados com microscópios eletrônicos fabricadosaparelhos em [[Manchester]], no Reino Unido, nos EUAEstados Unidos pela (RCA), na Alemanha (pela Siemens), e no [[Japão]]. A primeira conferência internacional sobre o assuntotema ocorreufoi organizada em [[Delft]] em 1942, contando com mais de milcem participantes.<ref name="Hawkes85"/>Mais tardeDe vieramentre as conferências que se seguiram, inclui-se a ocorrer"Primeira" conferênciasconferência internacional em [[Paris]], em 1950, e ema de [[Londres]] em 1954.
<ref>{{Citar livro|autor=Mulvey, Tom; Hawkes, Peter W. |título=Advances in Imaging and Electron Physics |subtítulo=The Growth of Electron Microscope |idioma=inglês |edição= |local=| editora=Academic Press |ano=1996 |páginas= 42|volumes=96 |isbn=0120147386 }}</ref>
 
Com o desenvolvimento dedo técnicasMET, associadasiniciou-se aoa METre-investigação comotecnológica ano dacampo digitalizaçãodo das[[Microscópio imagenseletrônico de varredura por transmissão|microscópio eletrónico por varredura de transmissão]] (STEM), que apenas foiviria investigadaa novamenteter eresultados totalmentepráticos desenvolvidano nafinal da [[década de 1970]], comquando [[Albert Crewe]] nada [[Universidade de Chicago]] desenvolvendodesenvolveu o [[canhão de emissão de campo]] e adicionou uma lente objetiva de alta qualidade na criação do primeiro STEM..<ref>{{cite journal| last = Crewe
|first = Albert V| coauthors = Isaacson, M. and Johnson, D.
|year = 1969| title = A Simple Scanning Electron Microscope
|journal = Rev. Sci. Inst.| volume = 40| pages = 241–246
|doi = 10.1063/1.1683910}}</ref> AdicionandoCom altaeste qualidade nas lentes com o objetivo de criar os modernos digitalizadores de imagems do MET, [[microscópio eletrônico de varredura por transmissão]], cujo nome original em inglês é '''''S'''canning '''T'''ransmission '''E'''lectron '''M'''icroscopy'' (STEM). Usando esse projetodesenho, Crewe demonstrou a capacidade de formaçãovisualização de imagens de simples átomos por meioatravés da técnica de [[imagem de campo escuro anular]]. Crewe, eem conjunto com colaboradores na Universidade de Chicago, desenvolveu desenvolveramtambém a [[emissão de elétrons por campo]] friaa frio e construiramconstruiu um STEM capaz de visualizar átomos pesadosúnicos sobre um finofinos substratosubstratos de carbono.<ref>{{cite journal| last = Crewe| first = Albert V
|coauthors = Wall, J. and Langmore, J.| year = 1970
|title = Visibility of a single atom| journal = Science