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一：透射式電子顯微鏡(TEM)

透射電子顯微鏡（英語：Transmission electron microscope，縮寫：TEM、CTEM），簡稱透射電鏡，是把經(jīng)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(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦后在成像器件（如熒光屏、膠片、以及感光耦合組件）上顯示出來。

由于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(xué)顯微鏡高的很多，可以達(dá)到0.01～0.02μm，放大倍數(shù)為幾萬～百萬倍。因此，使用透射電子顯微鏡可以用于觀察樣品的精細(xì)結(jié)構(gòu)，甚至可以用于觀察僅僅一列原子的結(jié)構(gòu)，比光學(xué)顯微鏡所能夠觀察到的最小的結(jié)構(gòu)小數(shù)萬倍。TEM在物理學(xué)和生物學(xué)等相關(guān)的許多科學(xué)領(lǐng)域中都是重要的分析方法，如癌癥研究、病毒學(xué)、材料科學(xué)、以及納米技術(shù)、半導(dǎo)體研究等等。

在放大倍數(shù)較低的時(shí)候，TEM成像的對比度主要是由于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(dāng)放大率倍數(shù)較高的時(shí)候，復(fù)雜的波動作用會造成成像的亮度的不同，因此需要專業(yè)知識來對所得到的像進(jìn)行分析。通過使用TEM不同的模式，可以通過物質(zhì)的化學(xué)特性、晶體方向、電子結(jié)構(gòu)、樣品造成的電子相移以及通常的對電子吸收對樣品成像。

臺TEM由馬克斯·克諾爾和恩斯特·魯斯卡在1931年研制，這個(gè)研究組于1933年研制了臺分辨率超過可見光的TEM，而臺商用TEM于1939年研制成功。

透射式電子顯微鏡可以直接獲得一個(gè)樣本的投影。在這種顯微鏡中電子穿過樣本，因此樣本必須非常薄。樣本的厚度取決于組成樣本的原子的原子量、加速電子所用的電壓和所希望獲得的分辨率。樣本的厚度可以從數(shù)納米到數(shù)微米不等。原子量越高、電壓越低，樣本就必須越薄。

通過改變物鏡的透鏡系統(tǒng)人們可以直接放大物鏡的焦點(diǎn)的像。由此人們可以獲得電子衍射像。使用這個(gè)像可以分析樣本的晶體結(jié)構(gòu)。

常見的電子顯微鏡

二：掃描電子顯微鏡（英語：Scanning Electron Microscope，縮寫為SEM）

簡稱掃描電鏡，是一種電子顯微鏡，其通過用聚焦電子束掃描樣品的表面來產(chǎn)生樣品表面的圖像。

電子與樣品中的原子相互作用，產(chǎn)生包含關(guān)于樣品的表面測繪學(xué)形貌和組成的信息的各種信號。電子束通常以光柵掃描圖案掃描，并且光束的位置與檢測到的信號組合以產(chǎn)生圖像。掃描電子顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)分辨率優(yōu)于1納米。樣品可以在高真空，低真空，濕條件（用環(huán)境掃描電子顯微鏡）以及寬范圍的低溫或高溫下觀察到。

見的掃描電子顯微鏡模式是檢測由電子束激發(fā)的原子發(fā)射的二次電子（secondary electron）?？梢詸z測的二次電子的數(shù)量，取決于樣品測繪學(xué)形貌，以及取決于其他因素。通過掃描樣品并使用特殊檢測器收集被發(fā)射的二次電子，創(chuàng)建了顯示表面的形貌的圖像。它還可能產(chǎn)生樣品表面的高分辨率圖像，且圖像呈三維，鑒定樣品的表面結(jié)構(gòu)。

掃描式電子顯微鏡(SEM)中的電子束盡量聚焦在樣本的一小塊地方，然后一行一行地掃描樣本。入射的電子導(dǎo)致樣本表面散發(fā)出電子，顯微鏡觀察的是這些每個(gè)點(diǎn)散射出來的電子。由于這樣的顯微鏡中電子不必透射樣本，因此其電子加速的電壓不必非常高。場發(fā)射掃描電子顯微鏡是一種比較簡單的電子顯微鏡，它觀察樣本上因強(qiáng)電場導(dǎo)致的場發(fā)射所散發(fā)出來的電子。

冷凍電鏡，就是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(shù)(Cryo-SEM)可實(shí)現(xiàn)直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。樣品經(jīng)過超低溫冷凍、斷裂、鍍膜制樣（噴金/噴碳）等處理后，通過冷凍傳輸系統(tǒng)放入電鏡內(nèi)的冷臺（溫度可至-185℃）即可進(jìn)行觀察。其中，快速冷凍技術(shù)可使水在低溫狀態(tài)下呈玻璃態(tài)，減少冰晶的產(chǎn)生，從而不影響樣品本身結(jié)構(gòu)，冷凍傳輸系統(tǒng)保證在低溫狀態(tài)下對樣品進(jìn)行電鏡觀察。

以上是常見的兩種電子顯微鏡，另外還有能量過濾穿透式電子顯微鏡，場發(fā)射掃描電子顯微鏡，但是比較少見，還有比較的具有記錄功能的電子視頻顯微鏡，篇幅比較大，這里就不展開講，有興趣的朋友可以多了解

電子顯微鏡有哪些種類