透射电镜和扫描电镜的区别,扫描电子显微镜与透射电子显微镜成像原理有何不同

1、扫描电子显微镜与透射电子显微镜成像原理有何不同扫描电镜主要是电子束照射到样品后的二次电子成像 , 透射电镜的明场像是透射电子成像 。
电子显微镜简称电镜 , 英文名Electron Microscope(简称EM)经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具 。
电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成 。
镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体 。
电子透镜用来聚焦电子,是电子显微镜镜筒中最重要的部件 。一般使用的是磁透镜,有
时也有使用静电透镜的 。它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与光学显微镜中的光学透镜(凸透镜)使光束聚焦的作用是一样的,所以称为电子透镜 。光学透镜的焦点是固定的,而电子透镜的焦点可以被调节,因此电子显微镜不象光学显微镜那样有可以移动的透镜系统 。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦 。电子源是一个释放自由电子的阴极,栅极,一个环状加速电子的阳极构成的 。阴极和阳极之间的电压差必须非常高,一般在数千伏到3百万伏特之间 。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一 。
样品可以稳定地放在样品架上,此外往往还有可以用来改变样品(如移动、转动、加热、降温、拉长等)的装置 。
为什么要用荧光屏呢?因为人们的肉眼是看不见电子束的,所以要用荧光屏把电子束变成可见的光源 , 才能形成眼睛能看得见的像 。
探测器用来收集电子的信号或次级信号 。
真空装置用以保障显微镜内的真空状态,这样电子在其路径上不会被吸收或偏向,由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接 。
透射式电子显微镜因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名 。它的光路与光学显微镜相仿,可以直接获得一个样本的投影 。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像 。由此人们可以获得电子衍射像 。使用这个像可以分析样本的晶体结构 。在这种电子显微镜中 , 图像细节的对比度是由样品的原子对电子束的散射形成的 。由于电子需要穿过样本,因此样本必须非常薄 。组成样本的原子的原子量、加速电子的电压和所希望获得的分辨率决定样本的厚度 。样本的厚度可以从数纳米到数微米不等 。原子量越高、电压越低,样本就必须越薄 。样品较薄或密度较低的部分,电子束散射较少,这样就有较多的电子通过物镜光阑,参与成像,在图像中显得较亮 。反之,样品中较厚或较密的部分,在图像中则显得较暗 。如果样品太厚或过密,则像的对比度就会恶化,甚至会因吸收电子束的能量而被损伤或破坏 。