C. Mikroskop Bukan Optik
3. Mikroskop Elektron
Mikroskop elektron telah berkembang sejak awal tahun 1930 dan berbagai macam tipe sekarang bermunculan. Mikroskop ini jauh lebih kuat daripada mikroskop optik walaupun perbesaran yang hebat seperti pada mikroskop bermedan ion belum tercapai. Dengan mikroskop elektron perbesaran sampai 14 juta kali telah dapat tercapai.
Untuk memahami kerja mikroskop elektron, sebaiknya kita meninjau kembali beberapa fakta mengenai elektron. Elektron sering dianggap sebagai partikel zat yang teramat kecil, yang masing-masing membawa muatan listrik negatif. Namun, dalam beberapa hal elektron bertindak seperti gelombang. Gelombang elektron mempunyai kecepatan, intensitas, dan panjang-gelombang yang khas, yaitu mereka dapat dipantulkan, dibiaskan, dan disebarkan. Namun, ada perbedaan yang penting antara gelombang cahaya dan gelombang elektron. Tidak seperti gelombang cahaya, gelombang elektron sangat terpengaruh oleh medan listrik dan medan magnet. Lagipula, gelombang elektron dengan mudah dapat disebarkan atau diserap oleh lembaran tipis ketimbang zat padat atau oleh gas.
Sinar elektron menggantikan radiasi cahaya dalam mikroskop elektron. Sinar itu, difokuskan oleh "lensa" yang terdiri atas medan
mag-net atau medan listrik yang dibentuk sedemikian rupa untuk dipakai sesuai dengan tujuannya sebagai lensa. Medan listrik itu dihasilkan oleh elektrode; medan elektromagnetik, oleh elektromagnet.
Mikroskop transmisi elektron
Semua bagian yang bekerja pada mikroskop elektron bertempat dalam suatu tabung vertikal yang panjangnya lebih dari 1 m. Di bagian puncak dari tabung itu terdapat sebuah senapan elektron yang dipakai untuk menghasilkan elektron. Sebuah filamen tungsten dalam senapan itu dipanasi sampai suatu suhu yang sangat tinggi. Bagian ini memancarkan elektron yang kemudian diakselerasi. Sinar elektron dipusatkan oleh
Mikroskop elektron
gulungan kondensor sebelum dia jatuh pada spesimen yang telah dipasang di atas tempat spesimen. Apakah spesimen itu akan memencarkan, menyerap, atau memantulkan elektron bergantung pada ketebalan pada bagian yang berlainan. Hal ini akan menyebabkan kontras dalam bayangan.
Elektron itu selanjutnya melalui suatu gulungan objektif yang bertindak sebagai sebuah lensa, yang menghasilkan suatu bayangan yang mewakili tahap pertama dari perbesaran. Bayangan itu kemudian diproyeksikan di atas layar fluoresen tingkat pertengahan yang dapat dilihat melalui lensa mata yang terdapat dalam tabung. Bayangan itu dapat difokuskan dengan mengubah aliran listrik yang menghasilkan medan magnet, sehingga bayangan yang jelas diperoleh. Sinar elektron sekarang lewat melalui suatu kumparan proyektor yang memberikan suatu tingkatan perbesaran yang masih lebih tinggi. Bayangan itu kemudian diproyeksikan pada layar fluoresen terakhir yang terlihat melalui suatu jendela atau beberapa jendela dalam tabung untuk difokuskan dan diteliti untuk yang terakhir. Bayangan itu dapat direkam pada lempengan fotografi yang terpasang di bawah layar.
Mikroskop transmisi elektron
Dalam beberapa model, tabung vertikal mikroskop elektron terpasang di puncak suatu kedudukan yang menaungi peralatan listrik dan pompa hampa. Pada model lainnya, roda gigi ini berada pada lemari yang tinggi dan tabung vertikal ini diletakkan di depan lemari tersebut.
Spesimen yang digunakan dalam mikroskop elektron harus sangat tipis dan kering. Spesimen ini biasanya harus diperlakukan secara khusus untuk mempertinggi ketajamannya terhadap sinar elektron. Spesimen itu diletakkan di atas suatu film tipis yang terbentang di atas lubang pada penyangga spesimen. Bagian spesimen yang lebih tebal dan yang lebih tinggi sering terlindungi dengan timbunan logam berat yang buram. Dalam beberapa hal tertentu, tiruan permukaan spesimen mungkin terbentuk. Suatu film yang menghasilkan cairan yang menyembur di atas permukaan itu. Setelah mengering film itu dikupas dan diletakkan pada tempat spesimen. Spesimen disisipkan dalam tabung melalui suatu alat pengunci yang tak dapat dimasuki udara dalam ruangan khusus. Sebarang udara yang telah masuk tabung sepanjang spesimen itu harus dipompakan ke luar sebelum instrumen itu digunakan.
Mikroskop emisi elektron
Pada mikroskop emisi elektron spesimen dibuat untuk memancar-kan elektron sehingga membentuk bayangannya sendiri pada layar atau film. Spesimen itu biasanya suatu elektrode logam dalam bentuk kawat, filamen, atau lempengan. Spesimen memencarkan elektron di bawah pengaruh arus listrik atau melalui pemboman oleh bermacam-macam bentuk radiasi atau partikel. Dalam beberapa kejadian, suatu sinar elektron digunakan untuk merangsang spesimen agar melepaskan elektronnya sendiri. Lensa-lensa elektron tidak diperlukan benar dalam peralatan ini meskipun mereka akan digunakan untuk memfokuskan. Mikroskop emisi elektronik terbatas untuk menyelidiki logam yang merupakan elektrode ataupun film tipis dari bahan yang telah diendapkan dalam elektrode seperti ini.
Masih ada berbagai mikroskop lain. Di antaranya adalah mikroskop pencacah elektron. Alat ini membentuk suatu bayangan spesimen dengan memisahkan benda itu dalam suatu pola tertentu dengan suatu sinar elektronik yang menyembur. Sinyalnya ditransmisikan pada alat elektronik yang mengubah bayangan itu menjadi bayangan kasatmata yang diperbesar dalam tabung sinar katode jenis televisi. Tipe lainnya adalah mikroskop pemisah atom. Dengan menggunakan suatu sinar elektron yang dihasilkan oleh sebuah akselerator, mesin setinggi 3 tingkat itu menghasilkan bayangan hitam-putih atom jauh di dalam benda padat. Fotomikro seperti itu memperlihatkan bagaimana atom saling berikatan dan juga berguna dalam menyelidiki bahan eksotik dan dalam memperkembangkan yang baru.
Mikroskop elektron telah digunakan dalam berbagai bidang. Alat ini merupakan suatu alat yang benar-benar bermanfaat bagi penelitian biologi. Melalui pemakaian mikroskop elektronlah, misalnya, para ilmuwan pa-da mulanya mempelajari tentang struktur virus khusus yang dikenal sebagai bakteriofag. Mikroskop elektron telah memperdalam pengetahuan orang tentang pola sel-sel hewan dan tanaman serta bakteri. Protein besar dan molekul asam inti telah terungkap melalui bantuan peralatan ini. Alat ini telah memberikan pelayanan dalam bidang patologi dengan menunjukkan secara jelas perubahan yang belum terungkapkan sampai sekarang dalam jaringan yang berpenyakit. Mikroskop elektron ini telah menjadi suatu alat penelitian yang hebat dalam kimia dan fisika serta metalurgi. Alat ihi telah mempunyai banyak kegunaan dalam menganalisis hasil industri dan juga dalam pengontrol produksi.