高分辨透射电镜的原理

　　一、基本原理和特点

　　透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。透射电子显微镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上（片状< 100 nm，颗粒< 2 um），电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。图片的明暗不同（黑白灰）与样品的原子序数、电子密度、厚度等相关。成像方式与光学显微镜相似，只是以电子代替光子，电磁透镜代替玻璃透镜，放大后的电子像在荧光屏上显示出来。

　　透射电子显微镜按加速电压分类，通常可分为常规电镜(100kV)、高压电镜(300kV)和超高压电镜(500kV以上)。提高加速电压，可提高入射电子的能量，一方面有利于提高电镜的分辨率；同时又可以提高对试样的穿透能力。

　　 二、基本构成：

　　1.电子光学系统（核心系统）：包括照明系统、成像系统、观察记录系统。

　　1）照明系统：电子枪、聚光镜、对中等调节装置

　　作用：提供一束亮度高、束斑小、照明孔径半角小、平行度好、束流稳定的照明源。

　　2）成像系统：物镜中间镜、投影镜、物镜光阑、选区光阑

　　作用：物镜形成第一幅高分辨电子显微图象或电子衍射花样，透镜电镜的分辨率主要取决于物镜。中间镜将物镜所成的一次显微图像或衍射花样成像于投影镜的物平面上，控制电镜总放大倍数。投影镜将中间镜所成的显微图像或衍射花样成像于荧光屏。

　　3）观察记录系统：荧光屏、照相底片、视频摄像机、CCD照相机、成像板

　　作用：观察和收集显微图像，可进行后期的数据分析，如测量、构型、叠加等。

　　2.电源系统：稳压、稳流及相应的安全保护电路。

　　作用：为透射电子显做镜各部分提供所需的稳定电源。

　　3.真空系统：机械泵，真空泵，分子泵等。

　　作用：确保电子光学系统正常工作、防止样品污染、保证灯丝的工作寿命等。

　　三、样品制备

　　基本要求与原则：

　　1.样品必须减薄，粉末样品粒径< 2 um，薄膜样品（含切片）厚度< 100nm。

　　2.样品无毒性、腐蚀性、刺激性、易燃、易爆、磁性、放射性、挥发性等特性，符合生物安全标准，对人员和仪器无害。

　　3.样品要彻底干燥，以保护镜筒的高真空和样品的形态结构。

　　4.样品在电子束照射下样品观察面不发生物理化学反应，不变形、不分解、不 释放出气体。

　　制备方法：