透射電子顯微鏡

透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope，簡(jiǎn)稱(chēng)TEM)，可以看到在光學(xué)顯微鏡下無(wú)法看清的小于0.2um的細微結構，這些結構稱(chēng)為亞顯微結構或超微結構。要想看清這些結構，就必須選擇波長(cháng)更短的光源，以提高顯微鏡的分辨率。1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡，電子束的波長(cháng)要比可見(jiàn)光和紫外光短得多，并且電子束的波長(cháng)與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比，也就是說(shuō)電壓越高波長(cháng)越短。透射電子顯微鏡的分辨率比光學(xué)顯微鏡高的很多，可以達到0.1～0.2nm，放大倍數為幾萬(wàn)～百萬(wàn)倍。因此，使用透射電子顯微鏡可以用于觀(guān)察樣品的精細結構，甚至可以用于觀(guān)察僅僅一列原子的結構，比光學(xué)顯微鏡所能夠觀(guān)察到的最小的結構小數萬(wàn)倍。TEM在中和物理學(xué)和生物學(xué)相關(guān)的許多科學(xué)領(lǐng)域都是重要的分析方法，如癌癥研究、病毒學(xué)、材料科學(xué)、以及納米技術(shù)、半導體研究等等。

透射電子顯微鏡（TEM）的測試原理

由電子槍發(fā)射出來(lái)的電子束，在真空通道中沿著(zhù)鏡體光軸穿越聚光鏡，通過(guò)聚光鏡將之會(huì )聚成一束尖細、明亮而又均勻的光斑，照射在樣品室內的樣品上；透過(guò)樣品后的電子束攜帶有樣品內部的結構信息；經(jīng)過(guò)物鏡的會(huì )聚調焦和初級放大后，電子束進(jìn)入下級的中間透鏡和第1、第2投影鏡進(jìn)行綜合放大成像，最終被放大了的電子影像投射在觀(guān)察室內的熒光屏板上；熒光屏將電子影像轉化為可見(jiàn)光影像以供觀(guān)察。

掃描透射電子顯微鏡（STEM）工作原理

STEM成像不同于一般的平行電子束TEM， EDS 成像，它是利用會(huì )聚的電子束在樣品上掃描來(lái)完成的。在掃描模式下，場(chǎng)發(fā)射電子源發(fā)射出電子，通過(guò)在樣品前磁透鏡以及光闌把電子束會(huì )聚成原子尺度的束斑。電子束斑聚焦在試樣表面后，通過(guò)線(xiàn)圈控制逐點(diǎn)掃描樣品的一個(gè)區域。在每掃描一點(diǎn)的同時(shí)，樣品下面的探測器同步接收被散射的電子。對應于每個(gè)掃描位置的探測器接收到的信號轉換成電流強度顯示在熒光屏或計算機顯示器上。樣品上的每一點(diǎn)與所產(chǎn)生的像點(diǎn)一一對應。從探測器中間孔洞通過(guò)的電子可以利用明場(chǎng)探測器形成一般高分辨的 明場(chǎng)像。環(huán)形探測器接受的電子形成暗場(chǎng)像。