什么是透射電子顯微鏡？

更新時(shí)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(cè)量裝置。

一種電子顯微鏡，通過(guò)用電子束照射極薄的樣品并檢測(cè)穿過(guò)樣品的透射電子和散射電子來(lái)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?yàn)樗梢栽诟叻糯蟊堵氏掠^察樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這是用光學(xué)顯微鏡無(wú)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(wàn)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(gè)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(guò)調(diào)整透鏡系統(tǒng)觀察電子衍射圖案，通過(guò)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(shí)用于觀察結(jié)構(gòu)隨時(shí)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(cè)穿過(guò)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(jiàn)光，因此樣品必須足夠薄以允許電子通過(guò)（大約100 nm或更小）。通過(guò)樣品傳輸?shù)碾娮用芏鹊牟町惐憩F(xiàn)為對(duì)比度。

照射樣品的電子的波長(zhǎng)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(shí)，波長(zhǎng)為0.00197 nm，比光學(xué)顯微鏡中使用的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)（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(zhǎng)越短，分辨率越高，但對(duì)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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