电镜的类型及特点有哪些
电镜一般是由镜体(电磁透镜系统)和相应的辅助系统构成。出于对镜体的机械稳定性、重力和其他外界因素影响的考虑，通常是将镜筒采用直立的方式装配。由处于顶部的电子枪发射“光源”(电子束)，下方配置适当的电磁透镜，按电镜的类型和工作方式的不同，安排不同性能的电磁透镜予以适当的匹配，通常电镜大致可分为3种类型 ：透射式电镜(TEM)、扫描式电镜(SEM)和扫描透射式电镜(STEM)。
1.透射式电镜(TEM)
透射电镜是靠穿透样品的电子束进行成像放大的，样品内部的结构是通过空间密度不同反映出来的，密度大的地方阻挡和吸收的电子多，透过电子少;结构稀疏处密度小，透过电子多。这样在透射电子束的横截面上电子密度的疏与密的分布便对应了样品结构密度的密与疏的关系，也就是说，透过电子束的密度变化也包含了样品结构的信息，见图4-2(a)。 透射式电镜研制最早，使用最为广泛。具有以下几个特点：①成像分辨率最高，现在研制的TEM已达到0.1nm;②对样品厚度有一定要求，通常在30～50nm左右。太厚则电子束不易穿透 ,无法满足观察和拍摄时对亮度的要求，且样品结构重叠过多，会影响影像清晰度;样品太薄则影响对电子束照射轰击的耐受性，造成热损伤和污染;③放大率的范围相对来说较窄，由于透射工作方式的特点，一般不能从高倍率连续变化到很低的倍率，通常在几百倍以下放大时必须更换透镜的工作方式(由仪器自动切换)。
图4-2 2种基本类型的电镜
2.扫描式电镜(SEM)
扫描电镜是把电子束会聚成很细的束点，称为电子探针(实际上要远比针尖更为尖细得多)，象写字一样逐行逐点地在样品表面扫描，然后把激发出来的二次电子收集起来，将二次电子所携带的样品表面的信息处理成影像，在显示器上显现出来，成像的方式是间接的，见图4-2(b)。SEM的使用相当广泛，研制工艺也比较成熟。特点如下：①由于电子探针没有穿过样品内部，只在表面激发出二次电子， 所以主要被用来观察样品表面或断裂面的结构形态;②景深比TEM长，富有立体感;③放大率范围宽，可以从几十倍连续变化到几十万倍;④对样品制作要求简单，适应性强;甚至有些硬质干燥的样品几乎可以不用处理而直接观察;⑤由于电子探针不停地做扫描运动，不会长久地对样品上所有点同时轰击，所以对样品的损伤远比TEM小得多;⑥样品室活动范围大，对样品的大小、高度和形态的适应性强;TEM样品通常只能装载在直径3mm左右的铜网上，而SEM的样品室甚至可以容载下直径 10cm的样品;⑦分辨率低于同档次的TEM。
3.扫描透射式电镜(STEM)
扫描透射式电镜(scanning-transmission electron microscope，STEM)也是利用电子探针在样品表面做扫描运动，但不接收二次电子，而是在样品另一面接收透过样品的透射电子，然后加以处理，显示出影像。最终像同SEM 一样显现在显像管的荧光屏上。特点为：①成像较好，分辨本领介于TEM和SEM之间;②与SEM一样，对样品的损伤小;③要求样品较薄，以易于穿透;④能将透射电子中的弹性散射电子与损失了一定能量的非弹性散射电子区别，加以对比分析处理，得到TEM和SEM检测不到的信息;⑤尤其便于与SEM结合做同一部位的观察对比。
TEM和SEM是电子显微镜的2种最基本类型，应用较为普及。STEM的使用尚不是十分广泛，这种观察方式目前只在分析型电镜中使用，所谓分析型电镜即非单一的TEM，也非单一的SEM，是指综合了各种电镜的性能，能对多种电子信号进行综合分析处理的电子显微镜。
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