Wie funktioniert ein Elektronenmikroskop?

Elektronen sind ein Teil jedes Atoms, daher sind sie in jedem Stoff enthalten. Wird zum Beispiel ein Draht erhitzt, so bildet sich um ihn herum eine kleine Wolke aus Elektronen. Weil diese aber ständig mit den Luftteilchen zusammenstoßen, kommen sie nicht weit. Wenn man den Draht aber in einem Vakuum (luftleerem Raum) erhitzt, können die Elektronen weit fliegen, und wenn man sie zusätzlich mit einer elektrischen Hochspannung von einigen zehntausend Volt beschleunigt, erhält man einen richtigen Elektronenstrahl. Diesen Elektronenstrahl kann man zwar nicht direkt sehen, aber auf einer mit einem speziellen Leuchtstoff beschichteten Platte (vergleichbar einem Fernsehbildschirm) erzeugt er ein sichtbares Bild.

Der Elektronenstrahl entsteht durch einen heißen Wolfram-Draht, der unter Hochspannung gesetzt wird. Der Strahl wird durch Magnetlinsen gebündelt und auf das zu untersuchende Objekt gelenkt, das nur einige zehntausendstel Millimeter dick sein darf und sich ebenfalls im Vakuum befindet. Auf dem Leuchtschirm entsteht das vergrößerte Bild des Objekts.

Das Auflösungsvermögen von modernen Elektronenmikroskopen übertrifft das der besten Lichtmikroskope um das Tausendfache. Erst so wurde es möglich, das Innere von Zellen genau zu untersuchen und herauszufinden, wie diese Grundeinheiten des Lebens funktionieren. Sogar Viren, die etwa 1000mal kleiner als Bakterien sind, kann man damit beobachten – manche sind Erreger von gefährlichen Krankheiten, zum Beispiel von Aids, Tollwut oder Kinderlähmung.