透射电子显微镜的原理是怎样的？
2023-02-08本文主要是 透射电子显微镜的原理是怎样的？ 相关的知识问答，如果你也了解，请帮忙补充。
电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样，所不同的是前者用电子束作光源，用电磁场作透镜。另外，由于电子束的穿透力很弱，因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机(ultramicrotome)制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成，如果细分的话:主体部分是电子透镜和显像记录系统，由置于真空中的电子枪、聚光镜、物样室、 物镜、衍射镜、中间镜、 投影镜、荧光屏和照相机。电子显微镜是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜。高速的电子的波长比可见光的波长短(波粒二象性)，而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制，因此电子显微镜的理论分辨率(约0.1纳米)远高于光学显微镜的分辨率(约200纳米)。透射电子显微镜(Transmission electron microscope，缩写TEM)，简称透射电镜 ，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。由于电子的德布罗意波长非常短，透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到0.1~0.2nm，放大倍数为几万~百万倍。因此，使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构，比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法，如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。
透射电镜,通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为照明源.热阴极发射的电子,在阳极加速电压的作用下,高速地穿过阳极孔,然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上.这种具有一定能量的电子束与样品发生作用,产生反映样品微区的厚度、平均原子序数、晶体结构或位向差别的多种信息.透过样品的电子束强度,其取决于这些信息,经过物镜聚焦放大在其平面上形成一幅反映这些信息的透射电子像,经过中间镜和投影镜进一步放大,在荧光屏上得到三级放大的最终电子图像,还可将其记录在电子感光板或胶卷上。
在实际情况下无论是光镜还是电镜，其内部结构都要复杂得多，的聚光镜(condonser lens)、物镜(object lens)和投影镜(projection lens)为光路中的主要透镜，实际制作中它们往往各是一组(多块透镜构成)，在设计电镜时为达到所需的放大率、减少畸变和降低像差，又常在投影镜之上增加一至两级中间镜(intemediate lens)。透射式电子显微镜的总体结构包括镜体和辅助系统两大部分，镜体部分包含:照明系统(电子枪G，聚光镜C1、C2)，成像系统(样品室，物镜O，中间镜I1、I2，投影 镜P1、P2)，观察记录系统(观察室、照相室)，调校系统(消像散器、束取向调 整器、光阑)。
