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透射電鏡快速入門
在一些實(shí)驗(yàn)中，需要觀察在普通的光學(xué)顯微鏡中無法看清的細(xì)微結(jié)構(gòu)，那么就需要透射電子顯微鏡，透射電子顯微鏡是以波長(zhǎng)更短的光源去提高顯微鏡的分辨率，以便更好的觀察。那么透射電鏡到底是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？
關(guān)于透射電子顯微鏡
簡(jiǎn)稱透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦后在成像器件(如熒光屏、膠片、以及感光耦合組件)上顯示出來。
透射電鏡的結(jié)構(gòu)
透射電鏡結(jié)構(gòu)主要分為真空系統(tǒng)、樣品臺(tái)、電子槍、電子透鏡以及光圈孔徑。
真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)的作用有兩方面，一方面可以在陰極和地之間加以很高的電壓，而不會(huì)將空氣擊穿產(chǎn)生電弧，另一方面可以將電子和空氣原子的撞擊頻率減小到可以忽略的量級(jí)。
樣品臺(tái)：樣品臺(tái)的設(shè)計(jì)包括氣閘以允許將樣品夾具插入真空中而盡量不影響顯微鏡其它區(qū)域的氣壓。樣品夾具適合夾持標(biāo)準(zhǔn)大小的網(wǎng)格，而樣品則放置在網(wǎng)格之上，或者直接夾持能夠自我支撐的樣品。
電子槍：電子槍由若干基本元件組成：燈絲，偏置電路，韋乃特陰極，還有陽(yáng)極。通過將燈絲和負(fù)電壓電源相連，電子可以通過電子槍泵往陽(yáng)極，并射入TEM的真空腔，從而完成整個(gè)回路。
電子透鏡：電子透鏡對(duì)電子束的作用類似于光學(xué)透鏡對(duì)光線的作用，它可以將平行的電子束聚集在固定的焦點(diǎn)。透鏡可以使用靜電效應(yīng)，也可以使用磁效應(yīng)。TEM中使用的電子透鏡大多數(shù)都使用了電磁線圈以產(chǎn)生凸透鏡的作用。這些透鏡產(chǎn)生的場(chǎng)必須是徑向?qū)ΨQ的，否則，磁場(chǎng)透鏡將會(huì)產(chǎn)生散光等失真現(xiàn)象，同時(shí)會(huì)使球面像差與色差惡化。
光圈孔徑：光圈是環(huán)形的金屬圓盤，距離光軸超過一定距離的電子將無法通過光圈。這個(gè)元件包含的小圓盤厚度足以阻止電子穿過，而中央的電子則可以從空洞穿過。
透射電子顯微鏡的應(yīng)用
透射電子顯微鏡在材料科學(xué)、生物學(xué)上應(yīng)用較多。由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，樣品的密度、厚度等都會(huì)影響到后的成像質(zhì)量，必須制備更薄的超薄切片，通常為50～100nm。所以用透射電子顯微鏡觀察時(shí)的樣品需要處理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對(duì)于液體樣品，通常是掛預(yù)處理過的銅網(wǎng)上進(jìn)行觀察。