электронная микроскопия
Следующий принципиальный факт, на который опирается электронная микроскопия, состоит в том, что электроны в слое вещества частично поглощаются, частично рассеиваются, а частично проходят через него, если только слой достаточно тонок. Совершенно бесполезно пытаться пропускать электроны через объекты, которые обычно врнмкйякшвя в ожгическоя Mimpoскоции, будь то тонкий среа* микроскопический организм и т. п.: электроны или будут полностью поглощены, или слишком сильно рассеются. В любом случае объекты окажутся в высоком вакууме, а ряд интересных объектов в вакууме разрушается или деформируется. Наконец, если увеличение достаточно велико, то для исследования подходят лишь объекты очень малых размеров. Для удовлетворения всем этим требованиям на практике обычно делают оттиск исследуемой поверхности на очень тонком слое пластмассы. Эта процедура называется репликацией, и анализу подвергается тонкая цластмассовая копия объекта — реплика.
Если налить на исследуемый объект слабый раствор некоторых пластмасс, то после высыхания пластмасса образует прочный тонкий слой, с удивительной точностью копирующий микроструктуру поверхности объекта. Замечательно, что повторные реплики в точности похожи друг на друга, в чем можно убедиться, исследовав их в хороший оптический микроскоп. Имеются и другие данные, в частности следующие из предсказуемых особенностей роста кристаллов с известной симметрией, которые подтверждают поразительную идентичность реплик. Любопытно, что, повидимому, этот факт был известен уже лет пятьдесят. Свыше пятидесяти лет назад Торп из Манчестера изобрел метод копирования оптических дифракционных решеток, представляющих собой кусок стекла, на каждом сантиметре которого процарапано примерно 8000, линий. Такая решетка образует превосходный спектр, причем дисперсия определяется близостью штрихов друг к другу. Но для этих спектров характерны изменения интенсивности и ложные максимумы — «духи», вызываемые неправильностью формы отдельных штрихов и их распояоженн»; Слектры, полученные при помощи реплик, всегда, были очень похожи на спектры оригинала плраеаред&лешне интенсивности и «духам». Следовательно^ рекишш воеиреяаводят не только число штрихов и расстоянн» между ними, но и точно копируют; форму вг гсгубвну штрихов, хотя такие подроби ности лежат за пределами разрешения микроскопа. Эти факты косвенно' доказывают чрезвычайную точность простой репликации. Существуют и другие спйк собы репликации, онисывать которые здесь нет необходимости.
Тончайший слой реплики снимают с копируемой поверхности, подобно корке. Это может быть стеклянная поверхность с находящимися на ней бактериями или поверхность кристалла, волокна и т. д. В любом случае мелкомасштабные детали поверхности отпечатываются па реплике, причем углубления на первоначальной поверхности станут на реплике утолщениями, а возвышения — углублениями. Реплику укрепляют на мелкоячеистой медной сетке, которую и помещают на предметный столик электронного Микроскопа. Инструмент откачивается до высокого вакуума, и через реплику пропускается хорошо сфокусированный интенсивный электронный луч. Электроны рассеиваются в реплике, линзы строят и увеличивают электронное изображение, и, наконец, очень сильно увеличенное изображение появляется на флуоресцентном экране.
Хотя электронные микроскопы дали поразительные результаты во многих областях, необходимость рё^ пликации ограничивает область их применения. Недавно были сконструированы специальные улътрамикротомЫ, представляющие собой приборы со специальными стеклянными или алмазными режущими ножами, которые позволяют делать настолько тонкие срезы, что их можно прямо вводить в луч электронного микроскопа без репликации. Эти ультрамикротомы делают срезы биологических материалов толщиной 1/50 длины световой волны, т. ё. около 50 А. Удалось получить столь же тонкие срезы с кристаллов металла, но использование таких образцов затруднено возможным искажением микроструктуры среза.