作照明束,透射电子显微镜则以电子为照明束。在光学显微镜中将可见光聚焦成像的玻璃透镜,在电子显微镜中相应的为磁透镜。由于电子波长极短,同时与物质作用遵从布拉格方程,产生衍射现象,使得透射电镜自身在具有高的分辨率的同时兼有结构分析的功能。Р(2)透射电子显微镜构造Р透射电镜的光路图Р电子光学系统Р电子显微镜的电子光学系统的核心是磁透镜。电子光学系统是一个透镜组。上端是电子枪部分,下端是观察和照相部分,中间则为成像系统和样品室。Р照明系统由电子枪和第一聚光镜、第二聚光镜组成。它的作用是提供一个亮度高、尺寸小的电子束。电子束的亮度取决于电子枪,电子束直径的尺寸则取决于聚光镜。电子枪又分为阴极灯丝、栅极、加速阳极三部分,是电镜的照明光源。灯丝通过电流后发射出电子,栅极电压比灯丝负几百伏,作用是使电子会聚,改变栅压可以改变电子束尺寸。加速阳极系统具有比灯丝高数十万伏的高压,其作用是使电子加速,从而形成一个高速运动的电子束。Р聚光镜是使电子束聚焦到所观察的试样上,通过改变聚光镜的激磁电流,可以改变聚光镜的磁场强度,从而控制照明强度及照明孔径角大小。?样品室在照明系统下面,放置被观察样品,并使样品沿x、y、z方向移动。Р设物镜的放大倍数为M0,中间镜的放大倍数为M1,投影镜的放大倍数为Mp,这时成像系统的总的放大系数M为:M= M0 M1Mp?在电镜的设计、制造中,采用改变中间镜的放大倍数来改变总的放大倍数。Р(3)透射电镜分辨率与放大倍数Р分辨率?点光源通过理想透镜(无像差)成像后,不能得到一个完整的点像,而是得到一个具有一定尺寸中央亮斑及其周围明暗相间的圆环所组成的所谓埃利斑(Airy)。通常埃利斑的大小以第一暗环的半径r表示。根据衍射理论推导,点光源通过透镜产生的埃利斑半径r的表达式为: Р式中:λ是照明束波长,α是透镜孔径半角,n是物方介质折射率,n·sinα或N·A称为数值孔径。
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