高分辨透射電鏡的原理

　　一、基本原理和特點

　　透射電子顯微鏡是以波長極短的電子束作為照明源，用電磁透鏡聚焦成像的一種高分辨率、高放大倍數的電子光學儀器。透射電子顯微鏡是把經加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上（片狀< 100 nm，顆粒< 2 um），電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產生立體角散射。圖片的明暗不同（黑白灰）與樣品的原子序數、電子密度、厚度等相關。成像方式與光學顯微鏡相似，只是以電子代替光子，電磁透鏡代替玻璃透鏡，放大后的電子像在熒光屏上顯示出來。

　　透射電子顯微鏡按加速電壓分類，通常可分為常規電鏡(100kV)、高壓電鏡(300kV)和超高壓電鏡(500kV以上)。提高加速電壓，可提高入射電子的能量，一方面有利于提高電鏡的分辨率；同時又可以提高對試樣的穿透能力。

　　 二、基本構成：

　　1.電子光學系統（核心系統）：包括照明系統、成像系統、觀察記錄系統。

　　1）照明系統：電子槍、聚光鏡、對中等調節裝置

　　作用：提供一束亮度高、束斑小、照明孔徑半角小、平行度好、束流穩定的照明源。

　　2）成像系統：物鏡中間鏡、投影鏡、物鏡光闌、選區光闌

　　作用：物鏡形成第一幅高分辨電子顯微圖象或電子衍射花樣，透鏡電鏡的分辨率主要取決于物鏡。中間鏡將物鏡所成的一次顯微圖像或衍射花樣成像于投影鏡的物平面上，控制電鏡總放大倍數。投影鏡將中間鏡所成的顯微圖像或衍射花樣成像于熒光屏。

　　3）觀察記錄系統：熒光屏、照相底片、視頻攝像機、CCD照相機、成像板

　　作用：觀察和收集顯微圖像，可進行后期的數據分析，如測量、構型、疊加等。

　　2.電源系統：穩壓、穩流及相應的安全保護電路。

　　作用：為透射電子顯做鏡各部分提供所需的穩定電源。

　　3.真空系統：機械泵，真空泵，分子泵等。

　　作用：確保電子光學系統正常工作、防止樣品污染、保證燈絲的工作壽命等。

　　三、樣品制備

　　基本要求與原則：

　　1.樣品必須減薄，粉末樣品粒徑< 2 um，薄膜樣品（含切片）厚度< 100nm。

　　2.樣品無毒性、腐蝕性、刺激性、易燃、易爆、磁性、放射性、揮發性等特性，符合生物安全標準，對人員和儀器無害。

　　3.樣品要徹底干燥，以保護鏡筒的高真空和樣品的形態結構。

　　4.樣品在電子束照射下樣品觀察面不發生物理化學反應，不變形、不分解、不 釋放出氣體。

　　制備方法：