•掃描電鏡主要是電子束照射到樣品后的二次電子成像,，透射電鏡的明場(chǎng)像是透射電子成像。
電子顯微鏡簡(jiǎn)稱(chēng)電鏡,，英文名Electron Microscope（簡(jiǎn)稱(chēng)EM）經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要工具,。
電子顯微鏡由鏡筒、真空裝置和電源柜三部分組成,。
鏡筒主要有電子源,、電子透鏡、樣品架,、熒光屏和探測(cè)器等部件,，這些部件通常是自上而下地裝配成一個(gè)柱體,。
電子透鏡用來(lái)聚焦電子，是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件,。一般使用的是磁透鏡,，有時(shí)也有使用靜電透鏡的。它用一個(gè)對(duì)稱(chēng)于鏡筒軸線(xiàn)的空間電場(chǎng)或磁場(chǎng)使電子軌跡向軸線(xiàn)彎曲形成聚焦,，其作用與光學(xué)顯微鏡中的光學(xué)透鏡（凸透鏡）使光束聚焦的作用是一樣的,，所以稱(chēng)為電子透鏡。光學(xué)透鏡的焦點(diǎn)是固定的,，而電子透鏡的焦點(diǎn)可以被調(diào)節(jié),，因此電子顯微鏡不象光學(xué)顯微鏡那樣有可以移動(dòng)的透鏡系統(tǒng)。現(xiàn)代電子顯微鏡大多采用電磁透鏡,，由很穩(wěn)定的直流勵(lì)磁電流通過(guò)帶極靴的線(xiàn)圈產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)使電子聚焦,。電子源是一個(gè)釋放自由電子的陰極，柵極,，一個(gè)環(huán)狀加速電子的陽(yáng)極構(gòu)成的,。陰極和陽(yáng)極之間的電壓差必須非常高，一般在數(shù)千伏到3百萬(wàn)伏特之間,。它能發(fā)射并形成速度均勻的電子束,，所以加速電壓的穩(wěn)定度要求不低于萬(wàn)分之一。
樣品可以穩(wěn)定地放在樣品架上,，此外往往還有可以用來(lái)改變樣品（如移動(dòng),、轉(zhuǎn)動(dòng)、加熱,、降溫,、拉長(zhǎng)等）的裝置。
為什么要用熒光屏呢,？因?yàn)槿藗兊娜庋凼强床灰?jiàn)電子束的,，所以要用熒光屏把電子束變成可見(jiàn)的光源，才能形成眼睛能看得見(jiàn)的像,。
探測(cè)器用來(lái)收集電子的信號(hào)或次級(jí)信號(hào),。
真空裝置用以保障顯微鏡內(nèi)的真空狀態(tài)，這樣電子在其路徑上不會(huì)被吸收或偏向,，由機(jī)械真空泵,、擴(kuò)散泵和真空閥門(mén)等構(gòu)成，并通過(guò)抽氣管道與鏡筒相聯(lián)接,。
透射式電子顯微鏡因電子束穿透樣品后,，再用電子透鏡成像放大而得名。它的光路與光學(xué)顯微鏡相仿,，可以直接獲得一個(gè)樣本的投影,。通過(guò)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),。在這種電子顯微鏡中,，圖像細(xì)節(jié)的對(duì)比度是由樣品的原子對(duì)電子束的散射形成的。由于電子需要穿過(guò)樣本,，因此樣本必須非常薄,。組成樣本的原子的原子量、加速電子的電壓和所希望獲得的分辨率決定樣本的厚度,。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,。樣品較薄或密度較低的部分，電子束散射較少,，這樣就有較多的電子通過(guò)物鏡光闌,，參與成像，在圖像中顯得較亮,。反之,，樣品中較厚或較密的部分，在圖像中則顯得較暗,。如果樣品太厚或過(guò)密,，則像的對(duì)比度就會(huì)惡化，甚至?xí)蛭针娮邮哪芰慷粨p傷或破壞,。
透射電鏡的分辨率為0.1～0.2nm,，放大倍數(shù)為幾萬(wàn)～幾十萬(wàn)倍。由于電子易散射或被物體吸收,，故穿透力低,，必須制備更薄的超薄切片（通常為50～100nm）。
透射式電子顯微鏡鏡筒的頂部是電子槍?zhuān)娮佑涉u絲熱陰極發(fā)射出,、通過(guò)第一，第二兩個(gè)聚光鏡使電子束聚焦,。電子束通過(guò)樣品后由物鏡成像于中間鏡上,，再通過(guò)中間鏡和投影鏡逐級(jí)放大，成像于熒光屏或照相干版上,。中間鏡主要通過(guò)對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié),，放大倍數(shù)可從幾十倍連續(xù)地變化到幾十萬(wàn)倍；改變中間鏡的焦距,，即可在同一樣品的微小部位上得到電子顯微像和電子衍射圖像,。
掃描電子顯微鏡的電子束不穿過(guò)樣品,，僅以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)致樣本表面被激發(fā)出次級(jí)電子,。顯微鏡觀察的是這些每個(gè)點(diǎn)散射出來(lái)的電子，放在樣品旁的閃爍晶體接收這些次級(jí)電子,，通過(guò)放大后調(diào)制顯像管的電子束強(qiáng)度,，從而改變顯像管熒光屏上的亮度。圖像為立體形象,，反映了標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu),。顯像管的偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈與樣品表面上的電子束保持同步掃描，這樣顯像管的熒光屏就顯示出樣品表面的形貌圖像,，這與工業(yè)電視機(jī)的工作原理相類(lèi)似,。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,。
掃描式電子顯微鏡的分辨率主要決定于樣品表面上電子束的直徑,。放大倍數(shù)是顯像管上掃描幅度與樣品上掃描幅度之比，可從幾十倍連續(xù)地變化到幾十萬(wàn)倍,。掃描式電子顯微鏡不需要很薄的樣品,；圖像有很強(qiáng)的立體感；能利用電子束與物質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的次級(jí)電子,、吸收電子和X射線(xiàn)等信息分析物質(zhì)成分,。
掃描電子顯微鏡的制造是依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。當(dāng)一束高能的人射電子轟擊物質(zhì)表面時(shí),，被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子,、俄歇電子、特征x射線(xiàn)和連續(xù)譜X射線(xiàn),、背散射電子,、透射電子，以及在可見(jiàn),、紫外,、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時(shí),，也可產(chǎn)生電子-空穴對(duì),、晶格振動(dòng)（聲子）、電子振蕩（等離子體）,。
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