您的位置首页百科问答

透射电子显微镜原理

透射电子显微镜原理

的有关信息介绍如下:

‌透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)的原理‌是通过使用电子束作为光源,利用电子与样品中的原子相互作用,通过散射和透射现象来观察样品的微观结构。以下是其工作原理的详细描述:‌‌电子束的产生和加速‌:透射电子显微镜使用电子枪产生电子束,这些电子在真空环境中被加速到高能状态。加速电压通常在80-300千伏特之间,电压越高,电子束的波长越短,显微镜的分辨率越高。高端机型甚至可以达到原子级分辨率。‌电子束的聚焦和会聚‌:电子束通过聚光镜会聚成一束细小、明亮且均匀的光斑,照射在样品上。这个过程中,电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,意味着更高的电压导致更短的波长和更高的分辨率。‌样品的作用‌:电子束穿过样品时,会与样品中的原子发生碰撞,导致电子的方向发生改变。样品的密度和厚度会影响电子的散射程度,密度高的区域散射的电子多,透过的电子少,形成较暗的区域;反之,稀疏区域透过的电子多,形成较亮的区域。‌成像过程‌:透过的电子进入物镜,经过物镜的会聚和初步放大后,进入中间透镜和投影镜进行进一步的放大。最终,放大的电子影像投射在荧光屏上,转化为可见光影像供观察者观察。这个过程中,每一步的放大和聚焦都确保了最终图像的高清晰度。‌高级功能‌:现代透射电子显微镜还配备了能量散射光谱(EDS)等功能,可以进一步分析样品的化学成分。综上所述,透射电子显微镜通过高能电子束与样品的相互作用,利用电子的散射和透射现象,结合多级放大和聚焦技术,实现了对样品微观结构的高分辨率观察。

透射电子显微镜原理