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透射電子顯微鏡的工作原理是什么?

   2020年06月08日 12:01  
  【儀器網(wǎng) 使用手冊】透射電子顯微鏡簡稱透射電鏡,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,通過放大、聚焦后在成像器件上顯示出來的光學儀器。透射電子顯微鏡可以用于觀察樣品的精細結(jié)構(gòu),是物理、生物學等眾多科學領(lǐng)域的重要分析方法,常用于癌癥研究、材料科學、納米技術(shù)以及半導體研究等等。
 
  透射電子顯微鏡系統(tǒng)組件:
 
  1、電子槍:發(fā)射電子由陰極、柵極與陽極組成。陰極管發(fā)射的電子通過柵極上的小孔形成射線束,經(jīng)陽極電壓加速后射向聚光鏡,起到對電子束加速和加壓的作用。
 
  2、聚光鏡:將電子束聚集,可用已控制照明強度和孔徑角。
 
  3、樣品室:放置待觀察的樣品,并裝有傾轉(zhuǎn)臺用以改變試樣的角度,還有裝配加熱、冷卻等設(shè)備。
 
  4、物鏡:為放大率很高的短距透鏡,作用是放大電子像。
 
  5、中間鏡:為可變倍的弱透鏡,作用是對電子像進行二次放大。通過調(diào)節(jié)中間鏡的電流可選擇物體的像或電子衍射圖來進行放大。
 
  6、透射鏡:為高倍強透鏡,用于放大中間像后在熒光屏上成像。
 
  工作原理:
 
  由電子槍發(fā)射出的電子束,在真空通道中沿著鏡體光軸穿越聚光鏡,通過聚光鏡將之會聚成一束尖細、明亮且均勻的光斑,照射在樣品室內(nèi)的樣品上;透過樣品后的電子束攜帶有樣品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息,樣品內(nèi)致密處透過的電子量少,稀疏處透過的電子量多;經(jīng)過物鏡的會聚調(diào)焦和初級放大后,電子束進入下級的中間透鏡和投影鏡進行綜合放大成像,終被放大的電子影像投射在觀察室內(nèi)的熒光屏板上,被轉(zhuǎn)化為可見光影像以供研究人員觀察。

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