Nguyên lý làm việc và cách sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua
Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), có thể nhìn thấy trong kính hiển vi quang học không thể nhìn thấy ít hơn {{0}}.2 um cấu trúc mịn, những cấu trúc này được gọi là cấu trúc vi mô phụ hoặc cấu trúc siêu vi mô. Để quan sát được những cấu trúc này, cần phải chọn nguồn sáng có bước sóng ngắn hơn, nhằm nâng cao độ phân giải của kính hiển vi. 1932 Ruska phát minh ra chùm electron làm nguồn sáng của kính hiển vi điện tử truyền qua, bước sóng của chùm electron ngắn hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng khả kiến và tia cực tím, còn bước sóng của chùm electron và sự phát xạ của chùm electron căn bậc hai của điện áp tỷ lệ nghịch với điều đó có nghĩa là điện áp của bước sóng càng cao thì càng ngắn. Hiện tại khả năng phân giải của TEM lên tới 0,2nm.
Nguyên lý làm việc của kính hiển vi điện tử truyền qua là chùm tia điện tử do súng điện tử phát ra, trong kênh chân không dọc theo trục quang của thân gương qua gương tụ, qua gương tụ sẽ hội tụ thành một chùm tia sắc nét, sáng và đồng đều, chiếu xạ mẫu vào buồng mẫu trên mẫu; qua các mẫu sau chùm electron mang các mẫu có thông tin cấu trúc bên trong, các mẫu ở nơi đậm đặc xuyên qua lượng electron ít, lượng electron truyền qua nơi thưa hơn có nhiều electron hơn; sau sự hội tụ của tiêu điểm vật kính và Sau sự hội tụ của vật kính và độ phóng đại sơ cấp, chùm tia điện tử vào mức thấp hơn của thấu kính trung gian và gương chiếu thứ nhất, thứ hai để tạo ảnh phóng đại tích hợp, và cuối cùng là hình ảnh điện tử phóng to chiếu lên phòng quan sát của tấm màn huỳnh quang; Màn hình huỳnh quang sẽ được chuyển đổi thành hình ảnh nhìn thấy được của hình ảnh điện tử để người dùng quan sát. Trong phần này, các cấu trúc và nguyên tắc chính của từng hệ thống được mô tả.
Nguyên lý hình ảnh của kính hiển vi điện tử truyền qua có thể được chia thành ba trường hợp:
1. Dạng hấp thụ: khi electron bắn tới khối lượng, mật độ của mẫu thì hiệu ứng tạo pha chủ yếu là hiệu ứng tán xạ. Mẫu trên khối có độ dày ở những nơi có góc tán xạ của electron lớn, xuyên qua electron càng ít, giống như độ sáng càng tối. Kính hiển vi điện tử truyền qua ban đầu dựa trên nguyên tắc này.
2. Ảnh nhiễu xạ: Sau khi chùm electron bị nhiễu xạ bởi mẫu, sự phân bố biên độ của sóng nhiễu xạ tại các vị trí khác nhau của mẫu tương ứng với khả năng nhiễu xạ khác nhau của từng phần tinh thể trong mẫu. Khi có khuyết tật tinh thể, khả năng nhiễu xạ của phần bị lỗi khác với khu vực nguyên vẹn, do đó làm cho sự phân bố biên độ của sóng nhiễu xạ không đồng đều và phản ánh sự phân bố của khuyết tật tinh thể.
3. Hình ảnh pha: Khi mẫu mỏng từ 100Å trở xuống, các electron có thể đi qua mẫu và sự thay đổi biên độ của sóng có thể bị bỏ qua và hình ảnh xuất phát từ sự thay đổi pha.
