解放军文职招聘考试透射式电子显微镜

 透射式电子显微镜

一、透射电镜的概念：

    是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。即用聚得很细的电子束照射在样品上，接受透过样品并带有样品内部信息的电子，经过物镜聚焦放大成像，这种接收电子成像的显微镜称之为透射电镜。

二、透射电镜的基本结构

透射电镜主要由电子光学系统空系统、电子学系统、冷却系统四部分构成。

1. 电子光学系统  相当于光镜的光源和反光镜

（1） 照明系统  相当于光学显微镜的照明部分，由电子枪和聚光镜组成

  1）电子枪：由阴极、阳极、栅极组成。

阴极：由直径0.11—0.15mm粗的钨丝制成，呈V字型，也称灯丝。当通电达一定温度时，即产生热电子发射，形成强的照明电子束。

阳极：是一个中间带孔的金属圆盘，位于阴极的对面，它与阴极之间有10kv～120kv的电位差，这一负高压用以加速由阴极发射的电子束。

栅极：位于阴极和阳极之间，它的电位也比阴极低，起着控制电子束发射及改变电子枪中电场分布的作用。

2）聚光镜：将电子枪发射的电子束汇聚在样品上，对样品进行照明。
    普通电镜有一个聚光镜；高分辨率的电镜有两个聚光镜，在第二聚光镜中装有活动光阑(用白金片做成),上面有直径为200μm 、300μm 和400μm 的圆孔，利用光阑孔的大小，可以控制聚光镜的孔径角，即控制照明束的强弱，使样品不致发生过热现象。

（2）样品室

样品室是放置样品用的，通过特殊的机械装置更换样品。另外，通过连动装置，在真空外可以操纵样品台在X、Y轴方向上移动。

（3）成像系统：

物镜：是电镜中第一个成像的电子透镜，要求有极高的加工精度及稳定性，以保证成像质量。物镜装有消像散器可消除像散，还装有活动光阑可提高反差。物镜是电镜中最关键的部件，电竞的分辨率主要取决于物镜的分辨率。

中间镜：是一个可改变放大倍数的弱透镜，主要用于控制总放大倍数。如果一个中间镜不能满足要求时，还可用两个中间镜来控制放大倍数。

投影镜：是将中间镜所成的像进一步放大并投影到荧光屏上，以供观察。与物镜和中间镜比较，投影镜的电流一般是不变的，即其放大倍数是固定的。

中间镜和投影镜的数目根据最高分辨率所要求的有效放大倍数而定（总放大倍数为各透镜放大倍数的乘积）。对它们的要求是：在尽可能缩短镜筒高度的条件下，满足高分辨率所需要的有效放大倍数；像差减到最小，保证图像不失真；可以进行衍射分析等。

（4）观察记录系统  包括荧光屏、光学显微镜和照相机构三部分。

荧光屏：是由电子束照射后能转换成光讯号的荧光粉涂制而成，主要作用是呈现透射电子显微像，使用者可以通过荧光屏选择图像区域，在照相前对图像进行聚焦。

光学显微镜：安装在主观察窗前，通常选用5~10倍饿双筒显微镜，作用是在不提高电子光学放大倍数的情况下分析高倍的电子图像，保证了在相应的倍数下，不损失图像信息，不降低图像亮度。有助于精确聚焦。

照相装置：由暗盒（底片盒、接收盒）、底片传送机构、快门和自动控制电路等组成。底片感光度、曝光时间确定后，快慢动作，底片传送，各数字的显示等全部自动化控制，使用的高压值、放大倍数、底片序号等全部记录在底片上。

2. 真空系统：

真空系统由机械泵、油扩散泵、真空管道、阀门及检测系统组成。

作用是排除镜筒中的空气，使镜筒达到高真空状态。否则，电子枪发射的高速电子会与气体分子发生碰撞，产生电子散射，影响像的质量和反差；此外，在电子枪中会产生高压放电，气体会腐蚀灯丝，影响灯丝寿命，还会污染样品。

3. 电子学系统

电镜所用的电源比较复杂，同时对电源的稳定性要求很高。在总的电源的供给上要求用专用线，对电源要先进行交流稳压，然后再进行整流、直流稳压，最后供给各部分使用。

主要的电源供给包括高压电源、电子枪灯丝电源等。

4. 冷却系统   作用：防止机器过热。