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透射电镜的基本结构

发布日期: 2021-04-14
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  电镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。电镜有很多类型,主要有透射电镜 (transmission electron microscope,TEM) (简称透射电镜)和扫描电镜 (scanning electron microscope,SEM) (简称扫描电镜)两大类。本文仅讨论在生物医学领域使用广泛的透射电镜和扫描电镜。
 
  透射电镜和光学显微镜最基本的原理是相同的,显微放大过程基本相似,电镜的光路和部件术语基本一样。不同的是,电镜的照明源不是可见光而是电子束;透镜也不是玻璃而是轴对称的电场或磁场,电镜的总体结构、成像原理、操作方式等与光学显微镜有着本质上的区别。
 
  基本结构
 
  透射电镜由电子光学系统、真空系统和电子学系统三大部分组成。
 
  (一)电子光学系统
 
  电子光学系统即电镜的镜体,基本上是一个电子透镜系统,一端是电子源,另一端是观察和记录系统,中间是安装样品的装置(图19-1)。
 
  1. 照明系统 由电子枪和聚光镜组成。其作用是为成像系统提供一个亮度高、尺寸小、高稳定的照明电子束。
 
  电子枪是电镜的照明源,由灯丝阴极、栅极 (或称韦氏圆筒)和加速阳极组成(图19-2)。
 
  聚光镜的作用是将来自电子枪的电子会聚到样品上,通过它来控制照明电子束斑大小,电流密度和孔径角。
 
  2.成像系统 包括样品室、物镜、中间镜和投射镜(或两个中间镜或两个投射镜构成4~5个透镜系统)。
 
  (1)样品室:室内有样品台,电镜的样品载于载网上,载网放在样品架(或称样品筒)上。
 
  (2)物镜:其作用是形成样品的一级放大像和通过调节物镜线圈的激励电流,相应地改变物镜的焦距从而对像进行聚焦。物镜是电镜的最关键部分,由它获得一幅具有一定分辨本领的电子放大像。物镜中任何缺陷都将被成像系统其他透镜进一步放大。因此,电镜的分辨本领主要取决于物镜的分辨本领。
 
  (3)中间镜和投射镜:中间镜的作用是把物镜形成的一次放大像或衍射花样投射到投射镜的物平面上,再由投射镜放大投射到荧光屏上而获得终像。
 
  投射镜的作用是把中间镜形成的二级放大像再放大投射到荧光屏上,从而形成终像。
 
  3.像的观察和记录系统 在投射镜下面是像的观察和记录系统。
 
  在荧光下面是照相暗盒,它和电磁快门、曝光表组成像的记录系统,用于把终像拍摄记录下来。现代透射电镜一般还配备有CCD相机,实现数字化成像,结合相关的软件还可以进行图像的分析处理。
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