Nota video

Tentang video ini

Cara Bina Mikroskop Imbasan Elektron Berkuasa Atom (TEM) Dari Kosong — dibina langkah demi langkah dalam animasi 3D LEGO.

Kalau kau susun dua kanta pembesar plastik lalu intai semut kat atas meja, kau dah ada mikroskop imbasan nano! Tapi panjang gelombang cahaya nampak ialah sekitar 500 nanometer—cahaya biasa akan terbias melangkaui objek yang lebih kecil daripada saiz itu dan mustahil melihat molekul atau atom! Jadi, ganti cahaya dengan tembakan rasuk elektron berketumpatan tinggi yang dipacu pada voltan 300,000 Volt, menghasilkan panjang gelombang pikometer yang 100,000 kali lebih kecil daripada cahaya!

Ini namanya Mikroskop Elektron Transmisi, Transmission Electron Microscope. Tapi zarah elektron sangat ringan—sedikit molekul udara dalam tiub akan melanggar dan memesongkan rasuk elektron serta-merta! Jadi, seluruh turus menegak mikroskop kau hampakan menggunakan pam turbo-molekul dan pam ionik sehingga mencapai vakum ultra-tinggi 10 kuasa tolak 7 Pascal—lebih kosong daripada ruang angkasa lepas!

Ini namanya turus vakum ultra-tinggi kebal gangguan atom. Tapi elektron tidak boleh dibiaskan oleh kanta kaca optik biasa—elektron akan terserap atau melantun! Jadi, di sepanjang turus kau pasang deretan kanta elektromagnetik yang terdiri daripada gegelung tembaga bersalut besi lembut yang menghasilkan medan magnet simetri untuk membelok dan memfokuskan alur elektron tepat ke titik sasaran nano!

Ini namanya kanta elektromagnetik pemfokus elektron. Tapi pada skala atomik nanometer, getaran bunyi kereta lalu di jalan raya atau langkah kaki manusia di bilik sebelah akan menggoncangkan sampel sejauh beberapa mikron dan membuatkan gambar atom kabur bergegar! Jadi, seluruh mikroskop seberat 2 tan kau letak di atas blok konkrit terapung yang disokong oleh kaki tiang kusyen udara pneumatik aktif!

Ini namanya sistem pengasing getaran seismik mikroskopik. Terakhir, untuk melihat struktur atom di dalam sel biologi atau cip semikonduktor, rasuk elektron mesti menembusi sampel itu! Jika sampel terlalu tebal, elektron akan tersekat!

Jadi, sampel dihiris menggunakan pisau bilah berlian semula jadi ultra-mikrotom menjadi kepingan lutsinar elektron setipis 50 nanometer—seribu kali lebih nipis daripada sehelai rambut manusia! This is called diamond-knife ultramicrotomy sample prep. Sekarang mata penglihatan sains tercanggih kau mampu membesarkan imej sehingga 10 juta kali ganda, memperlihatkan susunan atom individu dan rantaian DNA secara langsung untuk memacu revolusi nanoteknologi dunia!

Tahniah, kau dah bina mikroskop imbasan elektron berkuasa atom terhebat! Kalau boleh tahu, lepas ni kita nak bina apa pula?

Siri “Cara Bina … Dari Kosong” (VID-157) oleh KongsikanDotCom. Tonton lagi di