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透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构,噬菌体透射电镜技术服务,这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。TEM的分辨力可达0.2nm。

还有一种新型的电子场发射式电子qiang,由1个阴极和2个阳极构成,阳极上施加一稍低(相对第2阳极)的吸附电压,用以将阴极上面的自由电子吸引出来,而第2阳极上面的极高电压,将自由电子加速到很高的速度发射出电子束流。这需要超高电压和超高真空为工作条件,它工作时要求真空度达到10-7Pa,热损耗,使用寿命可达2000 h;电子束斑的光点更为尖细,直径可达到10nm以下,较钨丝阴极(大于10nm)缩小了3个数量级;由于发光,它发出光斑的亮度能达到10 A/cm·s,较钨丝阴极(106 A/cm·s )也提高了3个数量级。场发射式电子因技术、造价昂贵,只应用于高分辨电镜当中。

电子束穿过样品时会携带有样品的信息,TEM的成像设备使用这些信息来成像。投射透镜将处于正确位置的电子波分布投射在观察系统上。观察到的图像强度,I,在假定成像设备质量很高的情况下,近似的与电子波函数的时间平均幅度成正比。若将从样品射出的电子波函数表示为Ψ,则不同的成像方法试图通过修改样品射出的电子束的波函数来得到与样品相关的信息。根据前面的等式,可以推出观察到的图像强度依赖于电子波的幅度,同时也依赖于电子波的相位。虽然在电子波幅度较低的时候相位的影响可以忽略不计,但是相位信息仍然非常重要。

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