El microscopio electrónico de transmisión, o microscopio electrónico de transmisión, es un tipo de microscopio electrónico. El microscopio electrónico es un instrumento óptico electrónico de alta precisión con alta resolución y aumento. Es una herramienta importante para observar y estudiar la microestructura de sustancias.
Un microscopio electrónico es un instrumento que utiliza haces de electrones y lentes de electrones en lugar de haces de luz y lentes ópticas basándose en los principios de la óptica electrónica para obtener imágenes de la estructura fina de la materia con un aumento muy alto. El poder de resolución de un microscopio electrónico se expresa por la distancia mínima entre dos puntos adyacentes que puede resolver. En la década de 1970, la resolución de los microscopios electrónicos de transmisión era de aproximadamente 0,3 nanómetros (la capacidad de resolución del ojo humano es de aproximadamente 0,1 milímetros). El aumento máximo de los microscopios electrónicos ahora supera los 3 millones de veces, mientras que el aumento máximo de los microscopios ópticos es de aproximadamente 2000 veces. Por lo tanto, los átomos de ciertos metales pesados y las redes atómicas cuidadosamente dispuestas en los cristales se pueden observar directamente a través de microscopios electrónicos.
En 1931, Knorr y Ruska de Alemania modificaron un osciloscopio de alto voltaje con una fuente de electrones de descarga de cátodo frío y tres lentes electrónicas, y obtuvieron imágenes ampliadas más de diez veces, confirmando las posibilidades de imagen magnificada de la microscopía electrónica. En 1932, después de la mejora de Ruska, el poder de resolución del microscopio electrónico alcanzó los 50 nanómetros, aproximadamente diez veces el poder de resolución del microscopio óptico en ese momento, por lo que el microscopio electrónico comenzó a atraer la atención de la gente. En la década de 1940, Hill en los Estados Unidos utilizó el astigmatismo para compensar la asimetría rotacional de la lente electrónica, lo que condujo a un nuevo avance en la capacidad de resolución del microscopio electrónico y alcanzó gradualmente el nivel moderno. En China, en 1958 se desarrolló con éxito un microscopio electrónico de transmisión con una resolución de 3 nanómetros. En 1979, se construyó un gran microscopio electrónico con una resolución de 0,3 nanómetros.
Aunque el poder de resolución de los microscopios electrónicos es mucho mejor que el de los microscopios ópticos, los microscopios electrónicos necesitan trabajar en condiciones de vacío, por lo que es difícil observar organismos vivos y la irradiación de haces de electrones también causará muestras biológicas afectadas por la radiación. También es necesario seguir estudiando otras cuestiones, como la mejora del brillo del cañón de electrones y la calidad de la lente de electrones.
El principio de imagen del microscopio electrónico de transmisión es que el haz de electrones con un cierto ángulo de apertura e intensidad proporcionado por la parte de iluminación se proyecta paralelo a la muestra en el plano del objeto de la lente objetivo. pasa a través de la muestra y la lente del objetivo es reflejada por la lente del objetivo. La amplitud máxima de difracción se forma en el plano focal posterior, que es el primer espectro de difracción. Estos haces difractados interfieren entre sí en el plano de la imagen de la lente objetivo para formar la primera imagen electrónica que refleja las características de la microrregión de la muestra. Al enfocar (ajustando la corriente de excitación de la lente objetivo), el plano de imagen de la lente objetivo es consistente con el plano del objeto del espejo intermedio, el plano de imagen del espejo intermedio es consistente con el plano del objeto del espejo de proyección y la imagen El plano del espejo de proyección es consistente con la pantalla fluorescente, de modo que en la pantalla fluorescente se observó una imagen electrónica con cierto contraste y aumento después de ser amplificada por la lente objetivo, el espejo intermedio y la lente de proyección. Debido a que el grosor, el número atómico, la estructura cristalina o la orientación cristalina de cada microrregión de la muestra es diferente, la intensidad del haz de electrones que pasa a través de la muestra y la lente del objetivo es diferente, por lo que las características de la microrregión de la muestra reflejan por la diferencia entre oscuro y brillante aparecen en la pantalla fluorescente de. El aumento de una imagen electrónica se multiplica por el aumento de la lente del objetivo, el espejo intermedio y la lente de proyección