Một bộ các bộ phận của kính hiển vi điện tử
Nguồn điện tử: Đó là cực âm giải phóng các điện tử tự do và cực dương hình vòng tăng tốc các điện tử. Hiệu điện thế giữa cực âm và cực dương phải rất cao, thường là từ vài nghìn vôn đến ba triệu vôn.
Electron: Dùng để tập trung các electron. Nói chung, thấu kính từ tính được sử dụng và đôi khi thấu kính tĩnh điện cũng được sử dụng. Chức năng của thấu kính điện tử giống như chức năng của thấu kính quang học trong kính hiển vi quang học. Tiêu cự của thấu kính quang học là cố định, nhưng tiêu cự của thấu kính điện tử có thể điều chỉnh được nên kính hiển vi điện tử không có hệ thống thấu kính di động như kính hiển vi quang học.
Thiết bị chân không: Thiết bị chân không được sử dụng để đảm bảo trạng thái chân không bên trong kính hiển vi, do đó các electron sẽ không bị hấp thụ hoặc lệch hướng trên đường đi của chúng.
Giá đỡ mẫu: Các mẫu có thể được đặt ổn định trên giá đỡ mẫu. Ngoài ra, thường có các thiết bị có thể được sử dụng để thay đổi mẫu (chẳng hạn như di chuyển, quay, gia nhiệt, làm mát, kéo dài, v.v.).
Máy dò: Một tín hiệu hoặc tín hiệu thứ cấp được sử dụng để thu thập các điện tử. Hình chiếu của mẫu có thể thu được trực tiếp bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Các electron đi qua mẫu trong kính hiển vi này, vì vậy mẫu phải rất mỏng. Trọng lượng nguyên tử của các nguyên tử tạo nên mẫu, điện áp tại đó các electron được gia tốc và độ phân giải mong muốn xác định độ dày của mẫu. Độ dày của mẫu có thể thay đổi từ vài nanomet đến vài micromet. Khối lượng nguyên tử càng cao và điện thế càng thấp thì mẫu càng phải mỏng.
Bằng cách thay đổi hệ thấu kính của vật kính, người ta có thể phóng đại trực tiếp ảnh tại tiêu điểm của vật kính. Từ đó người ta có thể thu được ảnh nhiễu xạ điện tử. Sử dụng hình ảnh này, cấu trúc tinh thể của mẫu có thể được phân tích.
Trong Kính hiển vi điện tử truyền qua được lọc năng lượng (EFTEM), người ta đo sự thay đổi tốc độ của các điện tử khi chúng đi qua một mẫu. Từ đó có thể suy ra thành phần hóa học của mẫu, chẳng hạn như sự phân bố các nguyên tố hóa học trong mẫu.
