Περιβαλλοντικό_ηλεκτρονικό_μικροσκόπιο_σάρωσης
Ιστορικό
Οι πρώτες εργασίες για να υπερπηδηθεί το εμπόδιο του κενού στην εξέταση των περισσοτέρων αντικειμένων ξεκίνησαν από τον ίδιο τον εφευρέτη και δημιουργό του πρώτου πειραματικού ΗΜΣ, τον Μάνφρεντ φον Αρντέννε (Manfred von Ardenne). Κάμποσα χρόνια αργότερα ακολούθησαν εργασίες με ηλεκτρονικά μικροσκόπια διερχόμενης δέσμης που δεν χρειάζονταν μετατροπές εφόσον τα δοκίμια παρέμεναν κλεισμένα μέσα σε μία μικρο-περιβαλλοντική κυψέλη, την οποία μπορούσε να διασχίσει η δέσμη πολύ μεγάλης ταχύτητας (ενέργειας). Οι κυψελίδες αυτές κατασκευάζονταν είτε με λεπτά υμένια, είτε με πολύ μικρές οπές (ανοίγματα-διαφράγματα) που επέτρεπαν την διέλευση της δέσμης ενώ διατηρούσαν το δοκίμιο στην υγρή φάση και το μικροσκόπιο στον κενό. Οι προσπάθειες αυτές επέστρεψαν στο ΗΜΣ από την δεκαετία του 1970 όταν ο Λέην (Lane) πέτυχε μερικές εικόνες υγρών δοκιμίων πάνω σε ειδικά διασκευασμένο στήριγμα, το οποίο εκτόξευε υδρατμούς σε μικρή ποσότητα και επικεντρωμένους μόνο στην άμεση μικρο-περιοχή του δοκιμίου, ενώ ταυτόχρονα οι αντλίες κενού κατόρθωναν να διατηρούν το απαιτούμενο κενό στον υπόλοιπο θάλαμο. Ο Σαχ (shah) πρώτα σε μία πατέντα και μετά σε μία δημοσίευση χρησιμοποίησε παρόμοιες κυψέλες στο ΗΜΣ χρησιμοποιώντας τη μέθοδο των μικρών οπών και τη χρήση του ρεύματος δοκιμίου για ανίχνευση. Ο Σπίβακ και συνεργάτες (Spivak et al.) επίσης χρησιμοποίησαν τη μέθοδο διαφόρων κυψελών με οπές ή μεμβράνες για το διαχωρισμό του κενού από το υγρό μικρο-περιβάλλον των δοκιμίων. Το 1974, Ο Ρόμπινσον (Robinson) χρησιμοποίησε τα οπισθοσκεδαζόμενα ηλεκτρόνια (ΟΣΗ) και πέτυχε εικόνες υγρών αντικειμένων με την χρήση μιας μικρής οπής που διαχώριζε τους υδρατμούς του θαλάμου δοκιμίου από την υπόλοιπη κολόνα. Ο θάλαμος έπρεπε να ψύχεται και η πίεση να μένει γύρω στα 600 Pa (Πασκάλ). Παρ' όλα αυτά, καμία από τις προηγούμενες προσπάθειες δεν αρκούσαν για την κατασκευή ενός νέου οργάνου για γενική χρήση, είτε διότι τα συστήματα ήταν ασταθή, είτε ανεπαρκή. Στην αρχή του 1978, Ο Δανηλάτος (Danilatos) ανέλαβε να εμβαθύνει στην εργασία που είχε δοκιμάσει ο Ρόμπινσον και δημοσίευσε την πρώτη εμπεριστατωμένη μελέτη τον επόμενο χρόνο. Με αυτή την εργασία μπορούσε το ΗΜΣ να λειτουργεί με το θάλαμο σε σχετικά πολύ υψηλές πιέσεις μέχρι τα 7000 Pa, σε θερμοκρασία δωματίου, με την χρήση ΟΣΗ, κάτω από σταθερές και αναπαραγώγιμες συνθήκες. Αμέσως μετά, ο Δανηλάτος εργαζόμενος ανεξάρτητα πλέον παρουσίασε μία σειρά δημοσιεύσεων αρχίζοντας με την εφεύρεση του "ατμοσφαιρικού ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης", με το οποίο κατέστη δυνατή η φωτογράφηση αντικειμένων μέχρι και ατμοσφαιρική πίεση (100 kPa), δηλαδή σε συνθήκες εκτός θαλάμου μικροσκοπίου. Στα πρώτα χρόνια, κύρια μέριμα ήταν η βελτιστοποίηση των συστημάτων διαφορικής άντλησης και ανιχνευτών ΟΣΗ, ώστε να διεξάγεται η χρήση του οργάνου πιο εύκολα, με εικόνες να δείχνουν αντίθεση και διάκριση στο μέγιστο δυνατό βαθμό. Σταθμός στις εξελίξεις υπήρξε η εισαγωγή νέας τεχνικής στη ανίχνευση δευτερογενών ηλεκτρονίων (ΔΗ) και άλλων εκπομπών μέσα στο αέριο περιβάλλον από το ίδιο το αέριο, που ονομάστηκε αέριος ανιχνευτής (ΑΑ) του ΠΗΜΣ. Αυτές και άλλες εργασίες αναλύονται σε δύο βασικά κεφάλαια και είχαν το αποτέλεσμα να προσελκύσουν το ενδιαφέρον για βιομηχανοποίση του ΠΗΜΣ από μία Αμερικανική εταιρεία επιχειρηματικού κεφαλαίου (ElectroScan Corporation) με το κλείσιμο της δεκαετίας του 1980. Την εταιρεία αυτή διαδέχτηκε η Φίλιπς (Philips) και μετά η FEI. Μετά τη λήξη των αρχικών πατέντων, σήμερα και άλλες εταιρίες διαθέτουν παρόμοια μηχανήματα όπως η Zeiss και η Hitachi. Σαν συνέπεια, το ΠΗΜΣ χρησιμοποιείται από μεγάλο αριθμό οργανισμών, ινστιτούτων και πανεπιστημίων με μεγάλο αριθμό εφαρμογών, δημοσιεύσεων, αλλά και κάμποσων διδακτορικών ερευνών.