什么是透射電子顯微鏡？

更新時間：2024-08-09

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透射電子顯微鏡是一種可以觀察樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的測量裝置。

一種電子顯微鏡，通過用電子束照射極薄的樣品并檢測穿過樣品的透射電子和散射電子來觀察其內(nèi)部。它被廣泛應(yīng)用于材料工程和生物化學(xué)等領(lǐng)域，因為它可以在高放大倍率下觀察樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這是用光學(xué)顯微鏡無法觀察到的。（英文：透射電子顯微鏡（TEM））

透射電子顯微鏡的應(yīng)用

透射電子顯微鏡用于以數(shù)百至數(shù)百萬倍的放大倍數(shù)觀察樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

從幾十微米水平的整個細(xì)胞到幾埃（1埃（埃）= 10 -10 m）水平的原子排列結(jié)構(gòu)，都可以觀察到。可支持多種物體的觀察，如半導(dǎo)體、陶瓷等多種材料的結(jié)構(gòu)分析，細(xì)胞、細(xì)菌等生物樣品的結(jié)構(gòu)分析。通過調(diào)整透鏡系統(tǒng)觀察電子衍射圖案，通過添加光譜儀進(jìn)行元素分析和狀態(tài)分析等，可以獲得各種信息。與掃描透射電子顯微鏡（STEM）不同，它可以一次獲取全部圖像數(shù)據(jù)，因此有時用于觀察結(jié)構(gòu)隨時間的變化。

透射電子顯微鏡原理

透射電子顯微鏡的原理是用加速電子照射樣品并檢測穿過樣品的電子以觀察內(nèi)部狀態(tài)。雖然結(jié)構(gòu)類似于光學(xué)顯微鏡，但使用的光源是電子束而不是可見光，因此樣品必須足夠薄以允許電子通過（大約100 nm或更小）。通過樣品傳輸?shù)碾娮用芏鹊牟町惐憩F(xiàn)為對比度。

照射樣品的電子的波長越短（能量越高），分辨率就越高。當(dāng)電子以300 kV的加速電壓加速時，波長為0.00197 nm，比光學(xué)顯微鏡中使用的可見光的波長（約380 nm至約780 nm）短得多，因此可以高分辨率觀察（~0.1 納米）。
加速電壓越高，波長越短，分辨率越高，但對樣品的損傷也相應(yīng)增大，因此必須適當(dāng)調(diào)整。由于光學(xué)系統(tǒng)像差等因素，分辨率上限約為50 pm。

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