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。
它是一种电子显微镜，通过照射电子束并检测穿透样品的透射和散射电子来观察超薄样品内部。由于可以以光学显微镜无法实现的高倍率观察样品内部结构，因此它被广泛应用于材料工程和生物化学等多个领域。（英文：Transmission Electron Microscope （TEM））
透射电子显微镜的应用
透射电子显微镜用于以数百~百万倍的放大倍率观察样品内部结构。
从对整个单元格在数十微米水平的观察中，Å （1Å（埃）=10-10m）级别。 它可用于观察各种物体，如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。 通过调整透镜系统可以获得多种信息，比如通过调整透镜系统观察电子衍射图样，以及通过附加额外光谱仪进行元素分析和状态分析。 与扫描透射电子显微镜（STEM）不同，它可以一次性获取图像数据，因此也可以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用加速电子照射样品，并通过检测穿透样品的电子来观察样品内部状态。 虽然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允许电子透过（小于100纳米）。 样品中电子密度的差异表现为对比。
照射到样品的电子波长越小（能量越高），分辨率越高。 在加速电压300 kV下，电子的波长为0.00197 nm，这与光学显微镜中使用的可见光波长（约380 nm ~ 780 nm）相比非常短，因此可以以高分辨率（~0.1 nm）观测。 加速电压
越高，波长越短，分辨率越高，但样品损伤会增加，因此必须适当调整。 分辨率上限约为50 pm，原因是光学像差等因素。
关于透射电子显微镜的其他信息
1. 样品的制备用于透射电子显微镜
部分样品需要适当的样品准备。
厚样品 用通用透射电子显微镜观察
的样品应稀释至约100纳米厚度。
1. 分散法
样品被分散在溶剂中，分散液滴落到观察基底上。
2. 切片法 该方法使用
金刚石刀将样品稀释至约100纳米。软样品如聚合物用液氮冷却后切割。
3. 氬研磨法：通过
机械加工将厚度为数微米的样品进行薄化，通过照射氬离子切断样品中的键来稀释
。4. FIB方法
：在使用扫描电子显微镜（SEM）观察时，用FIB稀释目标区域。即使是厚度约5微米的样品，也可以用加速电压达到1000 kV或更高的超高压电子显微镜（HVEM）观察到，但由于设备体积庞大且结构复杂，主要由大学和其他研究机构拥有。+
不含重元素
、高分子和生物样品的样品主要由C、H、N和O等轻元素组成，因此电子磁导率较高，可能缺乏足够的对比度以识别结构。你想观察结构的部分是具有高电子散射能力（OsO4和RuO4等等）。电子染色可以改变样品的结构，为了避免这种影响，通过穿透式电子显微镜或扫描透射电子显微镜（STEM）通过相位差获得对比效果有效。
在高真空条件下蒸发或升华的样品蒸发和高真空条件下的升华
不仅可能改变样品的结构和形状，还可能导致设备故障。为防止这种情况，必须使用环境控制透射电子显微镜（ETEM）或低温电子显微镜。
2. 透射电子显微镜中的主要分析仪
由于加速电子束可以照射样品以获得除电子以外的多种信号，透射电子显微镜可能配备各种分析设备。
电子束绕射通过检测
弹性散射电子束的干涉，可以获得样品的衍射图像。对衍射图像的分析揭示了晶体学信息，如晶体结构和取向。
电子能量损失光谱（EELS）
非弹性散射电子束是指在入射电子束激发样品中的电子后，样品发射出的电子束。测量电子束相较于入射前损失的能量，可以提供样品的组成和键合态等信息。
电子束断层扫描通过将CT（计算断层扫描）原理应用于
透射电子，可以生成三维立体图像，叠加层层扫描图像。
此外，还可以添加各种分析功能。与使用独立测量设备进行的测量相比，测量位置可以在观察透射电子显微镜图像时选择，从而实现更详细的测量。
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更新时间：2026-04-15 
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