徕卡生物显微镜——透射电镜的基本原理

徕卡生物显微镜——透射电镜的基本原理

徕卡显微镜用于透射电镜中待观察样品被制成薄膜状，利用入射电子柬与它作用后的透射电子作为信号，依靠电子透镜将其聚焦成惊，并经多级放大，zui后在荧光屏或照相底片上给出所要的图象。

由徕卡生物显微镜的特性已知，透射电子共有三类。但是必须指出透射电镜成像所利用的是，三者中与样品性状关系zui密切的透射式弹性散射电子。因为研究表明重元素对电子的弹性散射几率大，而且这类电子大多数分布在大散射角处。此外，样品厚度越大者，这种散射也越多。如果样品是晶体，即其原子排列整齐并有一定局期性，那么它与电子起作用的不只是一个个孤立的原子，而要考虑晶体的整个周期势场的作用。作用后的弹性散射电子更有一些特征，它们能形成反映样品结构特点的衍射图。总之，透射电镀的基本原理无非是如何控制井利用这三类透射电子，尤其是其中的弹性散射电子。

如果在徕卡生物显微镜透射电镜的主机上再配备其他一些附件，如x射线能诺仪、电子能量损失谱仪等，有针对性地检测电子与样品作用后产生的其他信号。那么，在观察样品形态、结构的同时，还可进行其他多种分析。这就是当代电镜的另一个重要分支方向——分析电镜（AEM）。2．2透射电镜的组成结构“xM图2—1是透镜电镜的结构示意图。自上而下，它包括照明系样品室、成像系统、观察和记录系统，以及真空系统等。

徕卡显微镜长期以来产生电子束的电子枪大多采用三极式热发射电子枪，见图2—2（a）G阴极（灯丝）是一种发叉形钨丝。通电流加热后它便能发射电子。发射电流的密度与灯丝温度有关，通常认为zui合适的温度是丁＝2500一3000K。阳极是中心有圆孔的金属片或金属圆帽，被固定在电子枪下部的镜体上。它处于相对阴极为正高压（如100kV或更高）的电位，能使阴极发出的电子加速并从阳极孔射出。如果加速电压高于100kv，则阳极常由电压逐渐增加的数个电极片组成的加速管所替代。栅极也是顶端中心有圆孔的圆筒形金属帽，称为wehnelt筒，它围绕着灯丝被拧紧在灯丝座上。它的电位低于阴极电位，其负电位可在o一2500v之间任意调节。阴极发出的电子大部分打到栅极上，只有一小部分通过阳极孔射出。当阴一栅回路内接入反馈电阻Rp时，流经其中的电流会在电阻两端产生一负偏压，这就是自生栅偏压。阴极加热功率只和反馈电阻Ry决定了这个电压值，从而可以灵活改变电子枪发射电流的大小以及发射区的形状（见图2—3）。自生栅偏压还有助于使发射电流稳定。从图2—3可以看出，实验中应该选择合适的义和Rv，使发射电流JG的饱和值zui大，发射区小，且发射均匀。

根据徕卡生物显微镜得出，电子枪发出的电子柬在阳极附近形成员小交叉截面，以后又逐渐散开。对于后面的电子光学系统来说，此处电子束zui小交叉截面团的半径n和电子束的半张角q是代表“入射光源”的二个基本参量。一般三极式热发射电子枪的n为10一50”m．q为3—8×10“rad。描述电子枪发射性能的重要量是亮度A（或称辉度，B吨htneM）。它定义为流经单位面积单位立体角的束流，确切说应是电子枪的轴上亮度.

备注：徕卡生物显微镜——透射电镜的基本原理部分文章由http://www.cnnoptics.com/，编辑上传。