1. ความแตกต่างของโครงสร้าง
โดยส่วนใหญ่จะสะท้อนอยู่ในตำแหน่งต่างๆ ของตัวอย่างในเส้นทางแสงของลำแสงอิเล็กตรอน ตัวอย่างของ TEM อยู่ตรงกลางของลำแสงอิเล็กตรอน แหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมาเหนือตัวอย่าง หลังจากผ่านคอนเดนเซอร์แล้วเจาะเข้าไปในตัวอย่าง เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ตามมาจะขยายลำแสงอิเล็กตรอนต่อไป และเอพิฟิซิส ถูกฉายบนจอภาพเรืองแสง ตัวอย่างของ SEM อยู่ในลำอิเล็กตรอน ในตอนท้าย ลำแสงอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเหนือตัวอย่างจะลดลงด้วยเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าหลายขั้นตอนและมาถึงตัวอย่าง แน่นอน โครงสร้างของระบบประมวลผลด้านตรวจจับสัญญาณที่ตามมาก็จะแตกต่างกันเช่นกัน แต่ไม่มีความแตกต่างมากนักในแง่ของหลักการทางกายภาพพื้นฐาน
2. หลักการทำงานเบื้องต้น
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน: เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนผ่านตัวอย่าง มันจะกระเจิงไปพร้อมกับอะตอมในตัวอย่าง อิเล็กตรอนที่ผ่านจุดใดจุดหนึ่งบนตัวอย่างในเวลาเดียวกันจะมีทิศทางต่างกัน จุดนี้บนตัวอย่างอยู่ระหว่าง 1-2 เท่าของทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ อิเล็กตรอนจะรวมตัวกันอีกครั้งหลังจากถูกขยายโดยเลนส์ใกล้วัตถุ เกิดเป็นภาพขยายของจุดจริง ซึ่งเหมือนกับหลักการสร้างภาพของเลนส์นูน มีกลไกการสร้างคอนทราสต์อยู่ที่นี่ และทฤษฎีไม่ได้ถูกกล่าวถึงในเชิงลึก แต่สามารถจินตนาการได้ว่าถ้าภายในของตัวอย่างมีความเหมือนกันทุกประการ ไม่มีขอบของเกรน และไม่มีโครงสร้างตาข่ายของอะตอม ภาพที่ขยายจะไม่มี ความคมชัดใดๆ สารชนิดนี้ไม่มีอยู่ จึงมีเหตุให้ เครื่องดนตรีชนิดนี้มีอยู่. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด: ลำแสงอิเล็กตรอนมาถึงตัวอย่าง กระตุ้นอิเล็กตรอนทุติยภูมิในตัวอย่าง และเครื่องตรวจจับรับอิเล็กตรอนทุติยภูมิผ่านการประมวลผลสัญญาณและมอดูเลตการปล่อยแสงของพิกเซลบนจอแสดงผล เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กตรอน ลำแสงสปอตเป็นระดับนาโน และพิกเซลของจอแสดงผลมีขนาด 100 เหนือไมครอน แสงที่ปล่อยออกมาจากพิกเซล 100-ไมครอนและด้านบนนี้แสดงถึงแสงที่ปล่อยออกมาจากบริเวณบนตัวอย่างที่ถูกลำแสงอิเล็กตรอนกระตุ้น . ขยายจุดวัตถุนี้บนตัวอย่างได้สำเร็จ หากลำแสงอิเล็กตรอนถูกสแกนแบบแรสเตอร์ในพื้นที่ของตัวอย่าง ความสว่างของพิกเซลของจอแสดงผลสามารถปรับได้ทีละพิกเซลจากการจัดเรียงทางเรขาคณิต และภาพขยายของพื้นที่ตัวอย่างนี้สามารถรับรู้ได้
3. ข้อกำหนดสำหรับตัวอย่าง
(1) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
การเตรียมตัวอย่าง SEM ไม่มีข้อกำหนดพิเศษเกี่ยวกับความหนาของตัวอย่าง และสามารถใช้วิธีการต่างๆ เช่น การตัด การเจียร การขัด หรือการทำให้แตกแยกเพื่อแสดงส่วนเฉพาะ ซึ่งจะทำให้กลายเป็นพื้นผิวที่สังเกตได้ หากสังเกตพื้นผิวดังกล่าวโดยตรง จะมองเห็นได้เฉพาะความเสียหายจากการประมวลผลพื้นผิวเท่านั้น โดยทั่วไป ต้องใช้สารละลายเคมีที่แตกต่างกันสำหรับการกัดพิเศษเพื่อสร้างคอนทราสต์ที่เอื้อต่อการสังเกต อย่างไรก็ตาม การกัดกร่อนจะทำให้ตัวอย่างสูญเสียส่วนหนึ่งของสถานะที่แท้จริงของโครงสร้างเดิม และในขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดการรบกวนเทียม
(2) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
เนื่องจากคุณภาพของภาพจุลทรรศน์ที่ได้จาก TEM นั้นขึ้นอยู่กับความหนาของตัวอย่างเป็นอย่างมาก ส่วนการสังเกตของตัวอย่างจึงควรบางมาก ตัวอย่างเช่น ตัวอย่าง TEM ของอุปกรณ์หน่วยความจำสามารถมีความหนาได้ 10-100 นาโนเมตรเท่านั้น ซึ่งทำให้เกิดความยากลำบากอย่างมากในการเตรียมตัวอย่าง TEM ความยากลำบาก ในกระบวนการเตรียมตัวอย่าง การบดด้วยมือหรือการควบคุมเชิงกลสำหรับผู้เริ่มต้นจะไม่สูง และตัวอย่างจะถูกทิ้งเมื่อบดมากเกินไป ปัญหาอีกประการหนึ่งในการเตรียมตัวอย่าง TEM คือการวางตำแหน่งจุดสังเกต การเตรียมตัวอย่างทั่วไปสามารถรับช่วงการสังเกตที่บางเพียง 10 มม. เท่านั้น เมื่อต้องการตำแหน่งและการวิเคราะห์ที่แม่นยำ เป้าหมายมักจะอยู่นอกระยะการสังเกต ในปัจจุบัน ทางออกที่ดีที่สุดคือการใช้การกัดด้วยลำแสงไอออนแบบโฟกัส (FIB)
