กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง หลักการถ่ายภาพ ความเหมือนและความแตกต่าง
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นเครื่องมือที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนและเลนส์อิเล็กตรอนแทนลำแสงและเลนส์สายตาตามหลักการของเลนส์อิเล็กตรอน เพื่อให้ภาพโครงสร้างที่ละเอียดของวัสดุภายใต้กำลังขยายที่สูงมาก
ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงเป็นระยะห่างเล็กๆ ระหว่างจุดใกล้เคียงสองจุดซึ่งสามารถแก้ไขได้ ในปี 1970 ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านมีค่าประมาณ 0.3 นาโนเมตร (ความละเอียดของดวงตามนุษย์ประมาณ 0.1 มิลลิเมตร) ปัจจุบันนี้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกำลังขยายขนาดใหญ่มีมากกว่า 3 ล้านเท่า ในขณะที่กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงกำลังขยายขนาดใหญ่ประมาณ 2,000 เท่า ดังนั้นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจึงสามารถสังเกตอะตอมของโลหะหนักและผลึกของโลหะหนักบางชนิดได้โดยตรง จุดอะตอมในการจัดเรียงอาร์เรย์ที่เรียบร้อย
แม้ว่าความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะดีกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก แต่กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจำเป็นต้องทำงานในสภาวะสุญญากาศ จึงเป็นการยากที่จะสังเกตสิ่งมีชีวิต และการฉายรังสีของลำอิเล็กตรอนจะทำให้ตัวอย่างทางชีววิทยาโดย ความเสียหายจากการฉายรังสี ปัญหาอื่นๆ เช่น ความสว่างของปืนอิเล็กตรอน และการปรับปรุงคุณภาพของเลนส์อิเล็กตรอน ก็ต้องศึกษากันต่อไป
กำลังการแยกส่วนเป็นดัชนีสำคัญของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งสัมพันธ์กับมุมตกกระทบรูปกรวยและความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนที่ผ่านตัวอย่าง ความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็นอยู่ที่ประมาณ {{0}} นาโนเมตร และความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าที่มีความเร่ง เมื่อแรงดันไฟฟ้าเร่งอยู่ที่ 50 ถึง 100 kV ความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนจะอยู่ที่ประมาณ 0.0053 ถึง 0.0037 นาโนเมตร เนื่องจากความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้มาก ดังนั้นแม้ว่ามุมกรวยของลำอิเล็กตรอนจะเป็นเพียง 1 เปอร์เซ็นต์ของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง แต่กำลังการแยกส่วนของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนก็ยังเหนือกว่ามาก กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนประกอบด้วยสามส่วน: หลอดกระจก ระบบสุญญากาศ และตู้จ่ายไฟ ลำกล้องส่วนใหญ่มีปืนอิเล็กตรอน เลนส์อิเล็กตรอน ตัวยึดตัวอย่าง หน้าจอเรืองแสง และกลไกกล้อง และส่วนประกอบอื่น ๆ ส่วนประกอบเหล่านี้มักจะประกอบจากบนลงล่างเป็นคอลัมน์ ระบบสุญญากาศประกอบด้วยปั๊มสุญญากาศเชิงกล ปั๊มกระจาย และวาล์วสุญญากาศ ฯลฯ และผ่านท่อสูบน้ำที่เชื่อมต่อกับกระบอกกระจก ตู้จ่ายไฟประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง เครื่องควบคุมกระแสไฟฟ้ากระตุ้น และชุดควบคุมตามกฎระเบียบต่างๆ
เลนส์อิเล็กตรอนเป็นส่วนสำคัญของกระบอกกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งมีความสมมาตรกับแกนกระบอกของสนามไฟฟ้าหรือแม่เหล็กในอวกาศ เพื่อให้อิเล็กตรอนติดตามแกนของการก่อตัวของการโฟกัสของบทบาทของเลนส์กระจกนูน เพื่อให้บทบาทของลำแสงโฟกัสคล้ายกับบทบาทของเลนส์จึงเรียกว่าเลนส์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งโฟกัสอิเล็กตรอนด้วยสนามแม่เหล็กแรงสูงที่เกิดจากกระแสกระตุ้น DC ที่เสถียรมากผ่านขดลวดที่มีขั้วรองเท้า
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสามารถแบ่งออกเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสะท้อน และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบปล่อยตามโครงสร้างและการใช้งาน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านมักใช้ในการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดาไม่สามารถแยกแยะโครงสร้างที่ดีของวัสดุได้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดส่วนใหญ่จะใช้ในการสังเกตสัณฐานวิทยาของพื้นผิวแข็ง แต่ยังรวมถึง X-ray diffractometer หรืออิเล็กตรอนสเปกโตรมิเตอร์รวมกันเพื่อสร้างไมโครโพรบอิเล็กตรอนซึ่งใช้สำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบของวัสดุ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแผ่รังสีใช้สำหรับการศึกษาพื้นผิวของการแผ่รังสีอิเล็กตรอนในตัวเอง
