Nguyên lý của kính hiển vi điện tử truyền qua là gì?
Nguyên lý chụp ảnh của kính hiển vi điện tử và kính hiển vi quang học về cơ bản là giống nhau, điểm khác biệt là loại trước lấy chùm tia điện tử làm nguồn sáng, lấy trường điện từ làm thấu kính. Ngoài ra, do khả năng xuyên qua của chùm tia điện tử rất yếu nên mẫu vật dùng cho kính hiển vi điện tử phải được chế tạo từ những lát cắt siêu mỏng có độ dày khoảng 50nm. Những lát cắt như vậy cần được thực hiện bằng máy cắt siêu vi. Kính hiển vi điện tử có độ phóng đại lên tới gần một triệu lần, bởi hệ thống chiếu sáng, hệ thống tạo ảnh, hệ thống chân không, hệ thống ghi hình, hệ thống cấp điện gồm 5 phần, nếu chia nhỏ ra: phần chính là thấu kính điện tử và hệ thống ghi ảnh, được đặt trong một chân không bằng súng điện tử, gương ngưng tụ, buồng vật, vật kính, gương khúc xạ, gương trung gian, gương chiếu, màn huỳnh quang và camera. Kính hiển vi điện tử là kính hiển vi sử dụng các điện tử để hình dung bên trong hoặc bề mặt của vật thể. Bước sóng của các electron tốc độ cao ngắn hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến (lưỡng tính sóng-hạt) và độ phân giải của kính hiển vi bị giới hạn bởi bước sóng mà nó sử dụng, do đó độ phân giải lý thuyết của kính hiển vi điện tử (khoảng 0 0,1 nanomet) cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học (khoảng 200 nanomet). Kính hiển vi điện tử truyền qua (Transmission electron microscope, viết tắt TEM), gọi tắt là kính hiển vi điện tử truyền qua, là một chùm electron được gia tốc và tổng hợp chiếu lên một mẫu rất mỏng, trong đó các electron va chạm với các nguyên tử trong mẫu và thay đổi hướng, dẫn đến hiện tượng tán xạ góc không gian. Kích thước của góc tán xạ liên quan đến mật độ và độ dày của mẫu, do đó có thể hình thành các hình ảnh sáng và tối khác nhau và hình ảnh sẽ được hiển thị trên thiết bị hình ảnh (chẳng hạn như màn hình huỳnh quang, phim và các thành phần ghép quang) sau khi phóng đại và lấy nét. Do bước sóng De Broglie của electron rất ngắn nên độ phân giải của kính hiển vi điện tử truyền qua cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học, có thể đạt tới 0,1 ~ 0,2nm và độ phóng đại lên tới hàng chục nghìn ~ hàng triệu lần. Do đó, việc sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua có thể được sử dụng để quan sát cấu trúc tinh tế của mẫu, hoặc thậm chí cấu trúc của chỉ một hàng nguyên tử, nhỏ hơn hàng chục nghìn lần so với cấu trúc nhỏ nhất có thể quan sát được bằng kính hiển vi quang học. TEM là một phương pháp phân tích quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học liên quan đến vật lý và sinh học như nghiên cứu ung thư, virus học, khoa học vật liệu cũng như công nghệ nano, nghiên cứu chất bán dẫn, v.v.
