透射電子顯微鏡

透射電子顯微鏡 （ Transmission electron microscope ， 縮寫 ： TEM 、 CTEM ） ， 簡稱 - { 透射 } - 電鏡 ， 是把經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 ， 從而產生立體角散射 。 散射角的大小與樣品的密度 、 厚度相關 ， 因此可以形成明暗不同的影像 ， 影像將在放大 、 聚焦後在成像器件 （ 如熒光屏 、 膠片 、 以及感光耦合組件 ） 上顯示出來 。 由於電子的德布羅意波長非常短 ， - { 透射 } - 電子顯微鏡的分辨率比光學顯微鏡高的很多 ， 可以達到 0.1 ～ 0.2 nm ， 放大倍數爲幾萬 ～ 百萬倍 。 因此 ， 使用透射電子顯微鏡可以用於觀察樣品的精細結構 ， 甚至可以用於觀察僅僅一列原子的結構 ， 比光學顯微鏡所能夠觀察到的最小的結構小數千倍 。 TEM在物理學和生物學等相關的許多科學領域中都是重要的分析方法 ， 如癌症研究 、 病毒學 、 材料科學 、 以及納米技術 、 半導體研究等等 。 在放大倍數較低的時候 ， TEM成像的對比度主要是由於材料不同的厚度和成分造成對電子的吸收不同而造成的 。 而當放大率倍數較高的時候 ， 複雜的波動作用會造成成像的亮度的不同 ， 因此需要專業知識來對所得到的像進行分析 。 通過使用TEM不同的模式 ， 可以通過物質的化學特性 、 晶體方向 、 電子結構 、 樣品造成的電子相移以及通常的對電子吸收對樣品成像 。 第一臺TEM由和恩斯特 · 魯斯卡在1931年研製 ， 這個研究團隊於1933年研製了第一臺分辨率超過可見光的TEM ， 而第一臺商用TEM於1939年研製成功 。