Электронный микроскоп

Не прояви осмотрщики достаточной бдительности, крушение поезда было бы неминуемо. Погибли бы, быть может, человеческие жизни и тысячи тонн ценных грузов.

Почему же лопнула ось? Этому виной был микроскопический мир кристаллов металла, из которого она была изготовлена. Правда, такие случаи редки. Но чтобы их не было совсем, необходимо тщательное изучение мельчайшего мира кристаллов, детально рассмотреть который мы можем кроме других методов, пользуясь и электронным микроскопом.

Перед нами гладкая поверхность кусочка металла, неподвижная плоскость. Этот металл будет использован для изготовления ответственного сооружения. Он должен быть прочен и способен противостоять разрушительной силе времени. Его нужно всесторонне исследовать.

Может быть, он не годится для изготовления важного сооружения и его лучше использовать в других, менее ответственных случаях?

Построят из такого металла железнодорожный мост, он постоит некоторое время, а потом рухнет! Нельзя пускать металл в работу, предварительно всесторонне его не исследовав.

Но как же испытать в электронном микроскопе этот кусок металла? Ведь для электронных лучей он непрозрачен. Можно вырезать из него тончайшую пластинку, но и она будет непроницаема для электронных лучей. Вначале казалось, что изучение под электронным микроскопом металлов — задача неразрешимая.

Физики и химики обошли это затруднение. Они накладывают на кусочек металла тонкую пленку прозрачного лака. Лак высыхает, и его пленка плотно прилипает к металлу. Образовавшуюся пленку осторожно снимают.

Для этого образец металла погружают в воду, где от него пленка лака легко отделяется. На стороне пленки, обращенной к металлу, запечатлеваются все тончайшие детали строения его поверхности.

Пленка — это слепок. Это крошечная маска, снятая с «лица» металла. В электронном микроскопе мы видим точное отображение поверхности металла.

Получение слепков. Слева — поверхность металла, в центре — поверхность с репликой, справа — снятая реплика.

Человеческому воображению трудно на первых порах представить, как мельчайшие частицы какого-либо металла, абсолютно невидимые, вдруг появляются в поле нашего зрения. Перед нашими глазами возникает дикий и живописный мир: глыбы, утесы, пропасти, снеговые вершины, извилистые трещины. Вот что видно на помещенной в микроскоп тончайшей пленке лака.

Электронный микроскоп рассказывает исследователю, насколько пригоден металл для постройки и что нужно с ним сделать, чтобы он был прочнее, крепче.

Может быть, прежде чем из этого металла изготовлять ответственные детали, его нужно дополнительно обработать: нагреть до определенной температуры, охладить с той или иной скоростью, вторично пропустить через прокатный стан и так далее.

У электронного микроскопа свой язык, который знают только люди, с ним работающие. Для остальных, непосвященных, этот язык непонятен. Исследователю же совершенно ясно, что означает вон та точка, вот эта трещинка или искрящийся в электронных лучах излом крошечного кусочка металла. Он один умеет разговаривать с электронным микроскопом на его языке.

Изучение металлов под электронным микроскопом дает возможность по-новому определять их строение, вскрывать секреты стойкости против окисления (коррозии) и многое другое.

В мир бесконечно малых величин вводит человека электронный микроскоп. Этот исключительный по своей сложности и тонкости аппарат открывает перед советской наукой широчайшие перспективы в области дальнейшего исследования тайн природы.

ПОЖИРАТЕЛЬ ЖЕЛЕЗА

Когда смотришь на железо, покрытое ржавчиной, становится грустно. Стоит ли в поле железная мачта высоковольтной линии электропередачи, с которой уже давно сошел защитный слой окраски, валяется ли во дворе завода машина, изъеденная ржавчиной, невольно думаешь, во что это обходится государству.

На всем земном шаре ржавчина, это стойкое химическое соединение железа с кислородом, «съедает» ежегодно миллионы тонн чистого металла. Добытое с колоссальным трудом в недрах земли и обработанное железо гибнет буквально на глазах.

Возьмите другой металл — алюминий. Предмет из алюминия может простоять много лет на открытом воздухе и всегда будет выглядеть как новый.

Чем это объяснить? Почему железо подвергается разъедающему действию кислорода, а алюминий нет?

Электронный микроскоп дал ответ и на этот вопрос. Поверхность алюминия всегда покрыта тончайшей пленкой окиси, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. При рассматривании пленки окиси алюминия в электронном микроскопе оказалось, что эта пленка сплошная, а не пористая. Поэтому она не пропускает кислорода в глубь металла и предохраняет алюминий от дальнейшего окисления.

Когда же посмотрели в электронный микроскоп на ржавчину, то увидели совсем другое. Ржавчина не дает сплошных пленок, и между отдельными ее кристалликами имеются очень большие просветы, поры и трещины.