徠卡生物顯微鏡——透射電鏡的基本原理

徠卡顯微鏡用于透射電鏡中待觀察樣品被制成薄膜狀，利用入射電子柬與它作用后的透射電子作為信號，依靠電子透鏡將其聚焦成驚，并經多級放大，zui后在熒光屏或照相底片上給出所要的圖象。

由徠卡生物顯微鏡的特性已知，透射電子共有三類。但是必須指出透射電鏡成像所利用的是，三者中與樣品性狀關系zui密切的透射式彈性散射電子。因為研究表明重元素對電子的彈性散射幾率大，而且這類電子大多數分布在大散射角處。此外，樣品厚度越大者，這種散射也越多。如果樣品是晶體，即其原子排列整齊并有一定局期性，那么它與電子起作用的不只是一個個孤立的原子，而要考慮晶體的整個周期勢場的作用。作用后的彈性散射電子更有一些特征，它們能形成反映樣品結構特點的衍射圖。總之，透射電鍍的基本原理無非是如何控制井利用這三類透射電子，尤其是其中的彈性散射電子。

如果在徠卡生物顯微鏡透射電鏡的主機上再配備其他一些附件，如x射線能諾儀、電子能量損失譜儀等，有針對性地檢測電子與樣品作用后產生的其他信號。那么，在觀察樣品形態、結構的同時，還可進行其他多種分析。這就是當代電鏡的另一個重要分支方向——分析電鏡（AEM）。2．2透射電鏡的組成結構“xM圖2—1是透鏡電鏡的結構示意圖。自上而下，它包括照明系樣品室、成像系統、觀察和記錄系統，以及真空系統等。

徠卡顯微鏡長期以來產生電子束的電子槍大多采用三極式熱發射電子槍，見圖2—2（a）G陰極（燈絲）是一種發叉形鎢絲。通電流加熱后它便能發射電子。發射電流的密度與燈絲溫度有關，通常認為zui合適的溫度是丁＝2500一3000K。陽極是中心有圓孔的金屬片或金屬圓帽，被固定在電子槍下部的鏡體上。它處于相對陰極為正高壓（如100kV或更高）的電位，能使陰極發出的電子加速并從陽極孔射出。如果加速電壓高于100kv，則陽極常由電壓逐漸增加的數個電極片組成的加速管所替代。柵極也是頂端中心有圓孔的圓筒形金屬帽，稱為wehnelt筒，它圍繞著燈絲被擰緊在燈絲座上。它的電位低于陰極電位，其負電位可在o一2500v之間任意調節。陰極發出的電子大部分打到柵極上，只有一小部分通過陽極孔射出。當陰一柵回路內接入反饋電阻Rp時，流經其中的電流會在電阻兩端產生一負偏壓，這就是自生柵偏壓。陰極加熱功率只和反饋電阻Ry決定了這個電壓值，從而可以靈活改變電子槍發射電流的大小以及發射區的形狀（見圖2—3）。自生柵偏壓還有助于使發射電流穩定。從圖2—3可以看出，實驗中應該選擇合適的義和Rv，使發射電流JG的飽和值zui大，發射區小，且發射均勻。

根據徠卡生物顯微鏡得出，電子槍發出的電子柬在陽極附近形成員小交叉截面，以后又逐漸散開。對于后面的電子光學系統來說，此處電子束zui小交叉截面團的半徑n和電子束的半張角q是代表“入射光源”的二個基本參量。一般三極式熱發射電子槍的n為10一50”m．q為3—8×10“rad。描述電子槍發射性能的重要量是亮度A（或稱輝度，B噸htneM）。它定義為流經單位面積單位立體角的束流，確切說應是電子槍的軸上亮度.

備注：徠卡生物顯微鏡——透射電鏡的基本原理部分文章由http://www.cnnoptics.com/，編輯上傳。