透射电子显微镜基础知识

什么是透射电子显微镜？

透射电子显微镜是一种测量设备，可以观察样品的内部结构。

这是一种电子显微镜，通过照射电子束照射到薄样品上，以探测穿透样品的透射和散射电子，从而观察样品内部。 由于它能够以光学显微镜无法观测的高倍率观察样品内部结构，因此被广泛应用于材料工程和生物化学等多个领域。 （英文：透射电子显微镜（TEM））

透射电子显微镜的应用

透射电子显微镜用于以数百到数百万倍放大率观察样品的内部结构。

通过对数十微米级全细胞的观察，数值为Å（1Å，埃）= 10-10m） 原子序列结构可观察到原子序列的层级。 它能够进行半导体和陶瓷等多种材料的结构分析，以及细胞和细菌等生物样品的结构分析，从而实现对各种物体的观察。 通过调整透镜系统，可以观察电子衍射图样，通过附加额外的光谱仪，可以进行元素分析和状态分析，从而获取各种类型的信息。 与能够一次性获取全部图像数据的扫描透射电子显微镜（STEM）不同，它们有时用于观察结构随时间的变化。

透射电子显微镜原理

透射电子显微镜的原理是将加速电子照射到样品上，并通过检测穿过样品的电子来观察内部状态。 虽然其结构类似于光学显微镜，但所用光源是电子束而非可见光，因此样品厚度必须足够薄以让电子通过（约100纳米或更小）。 通过样品的电子密度差异表现为对比。

照射到样品中的电子波长越短（能量越大），分辨率越高。 当电子在300kV的加速电压下被加速时，波长为0.00197纳米，远短于光学显微镜中使用的可见光波长（约380纳米~780纳米），允许高分辨率（~0.1纳米）观测。 加速电压
越高，波长越短，分辨率越高，但这也会增加样品损伤，因此需要适当调整。 分辨率上限约为50 pm，这与光学系统像差等因素有关。