หลักการทำงานและการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) สามารถมองเห็นได้ในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงไม่สามารถมองเห็นโครงสร้างละเอียดได้น้อยกว่า {{0}.2 um โครงสร้างเหล่านี้เรียกว่าโครงสร้างจุลภาคย่อยหรือโครงสร้างจุลภาคพิเศษ หากต้องการดูโครงสร้างเหล่านี้ จำเป็นต้องเลือกความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของแหล่งกำเนิดแสง เพื่อปรับปรุงความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ 1932 Ruska คิดค้นลำอิเล็กตรอนเป็นแหล่งกำเนิดแสงของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนจะสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นและแสงอัลตราไวโอเลตมาก และความยาวคลื่นของลำอิเล็กตรอนและการแผ่รังสีของลำอิเล็กตรอนของ รากที่สองของแรงดันไฟฟ้าแปรผกผันกับนั่นคือแรงดันไฟฟ้าของความยาวคลื่นที่สั้นลง ขณะนี้กำลังการแยกภาพของ TEM อยู่ที่ 0.2 นาโนเมตร
หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านคือลำแสงอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากปืนอิเล็กตรอนในช่องสูญญากาศตามแกนแสงของตัวกระจกผ่านกระจกคอนเดนเซอร์ ผ่านกระจกคอนเดนเซอร์จะถูกบรรจบกันเป็นลำแสงที่คมชัดสว่างและสม่ำเสมอ การฉายรังสีของตัวอย่างในห้องเก็บตัวอย่างบนตัวอย่าง ผ่านตัวอย่างหลังจากลำแสงอิเล็กตรอนที่ถือตัวอย่างที่มีข้อมูลโครงสร้างภายใน ตัวอย่างในความหนาแน่นผ่านจำนวนอิเล็กตรอนมีขนาดเล็ก ปริมาณของอิเล็กตรอนที่ส่งผ่านกระจัดกระจายวางอิเล็กตรอนมากขึ้น หลังจากการบรรจบกันของเลนส์ใกล้วัตถุและหลังจากการโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุและกำลังขยายหลัก ลำแสงอิเล็กตรอนจะเข้าสู่ระดับล่างของเลนส์กลางและกระจกฉายภาพแรกและที่สองสำหรับการถ่ายภาพกำลังขยายแบบรวมและในที่สุดภาพอิเล็กทรอนิกส์ที่ขยายจะฉายบน ห้องสังเกตการณ์ของแผงหน้าจอฟลูออเรสเซนต์ หน้าจอฟลูออเรสเซนต์จะถูกแปลงเป็นภาพที่มองเห็นได้ของภาพอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ผู้ใช้สังเกต ในส่วนนี้จะอธิบายโครงสร้างหลักและหลักการของแต่ละระบบ
หลักการถ่ายภาพของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านสามารถแบ่งออกเป็นสามกรณี:
1. การดูดซับเช่น: เมื่ออิเล็กตรอนยิงไปที่มวล ความหนาแน่นของตัวอย่าง เอฟเฟกต์การสร้างเฟสหลักคือเอฟเฟกต์การกระเจิง ตัวอย่างบนความหนาของมวลของสถานที่บนมุมกระเจิงของอิเล็กตรอนมีขนาดใหญ่ ผ่านอิเล็กตรอนน้อยกว่า เช่นความสว่างของความมืด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านในยุคแรกใช้หลักการนี้
2. ภาพการเลี้ยวเบน: หลังจากที่ลำแสงอิเล็กตรอนถูกหักเหโดยตัวอย่าง การกระจายแอมพลิจูดของคลื่นการเลี้ยวเบนที่ตำแหน่งต่างๆ ของตัวอย่างจะสอดคล้องกับความสามารถในการเลี้ยวเบนที่แตกต่างกันของแต่ละส่วนของคริสตัลในตัวอย่าง เมื่อมีข้อบกพร่องของคริสตัล ความสามารถในการเลี้ยวเบนของชิ้นส่วนที่ชำรุดจะแตกต่างจากพื้นที่เดิม ทำให้การกระจายแอมพลิจูดของคลื่นเลี้ยวเบนไม่สม่ำเสมอและสะท้อนถึงการกระจายของข้อบกพร่องของคริสตัล
3. ภาพเฟส: เมื่อตัวอย่างมีความบางเพียง 100Å หรือน้อยกว่า อิเล็กตรอนสามารถผ่านตัวอย่างได้ และการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดของคลื่นสามารถถูกละเลยได้ และการถ่ายภาพจะมาจากการเปลี่ยนเฟส
