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电子显微镜根据其结构和用途可分为透射电子显微镜，扫描电子显微镜，反射电子显微镜和发射电子显微镜。今天我们就来讲一讲透射电子显微镜。
透射电子显微镜通常用于观察普通显微镜无法分辨的精细材料的结构。扫描电子显微镜主要用于观察固体表面的形态，也可以与X射线衍射仪或电子光谱仪结合形成电子。用于材料成分分析的微探针;发射电子显微镜用于自发射电子表面研究。
透射电子显微镜是以电子束穿透样品然后通过电子透镜成像放大而命名。其光学路径类似于光学显微镜，允许直接投射样品。通过改变物镜的透镜系统，可以直接放大物镜焦点的图像。因此，可以获得电子衍射图像。使用此图像分析样品的晶体结构。
在该电子显微镜中，图像细节的对比度通过来自样品原子的电子的散射形成。因为电子需要穿过样品，所以样品非常薄。构成样本的原子的原子加速电子的量，电压和所需的分辨率由样品的厚度决定。样品的厚度可以从几纳米到几微米变化。
原子量越高，电压越低，样品越薄。样品的较薄或较低的密度部分具有较少的电子束散射，因此更多的电子穿过物镜并参与成像，其在图像中更亮。相反，样品中较厚或较密的部分在图像中显得较暗。
如果样品太厚或太稠密，图像的对比度将恶化甚至被电子束的能量损坏或破坏。透射电子显微镜的分辨率为0.1至0.2nm，放大倍数为数万至数十万倍。由于电子容易被物体散射或吸收，因此穿透性低，并且制备更薄的超薄部分（通常为50至100nm）。
透射电子显微镜镜筒的顶部是电子枪。电子由钨热阴极发射，电子束由一和二聚光镜聚焦。电子束通过样品并由中间镜上的物镜成像，然后通过中间镜和投影镜逐步放大，并在荧光屏或光学干燥板上成像。
中间镜主要调节激励电流，放大倍数可以连续变化几十倍到几十万倍。通过改变中间镜的焦距，可以在同一样品的微小部分上获得电子显微照片和电子衍射图像。
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