透射电子显微镜的原理、结构及特点

 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构，这些结构称为亚显微结构或超微结构。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，必须制备超薄切片（通常为50-100nm)。成像方式与光学生物显微镜相似，只是以电子透镜代替玻璃透镜。工作原理：由钨丝阴极在加热状态下发射电子。在阳极加速电压的作用下，经过聚光镜（电磁透镜）会聚为电子束照明样品。穿过样品的电子束携带了样品本身的结构信息经过物镜，在其像平面上形成样品相貌放大想，然后再经过中间镜和投影镜的两次放大，Zui终形成三级放大像，以图像或衍射谱（衍射花样）的形式显示于荧光屏上，或被记录在照相底片上，或直接保存在计算机硬盘中。透射电镜的结构由电子光学系统（镜筒）、真空系统、电子学系统三个主要部分组成。透射电镜的成像原理可以分为三种情况：吸收像、衍射像、相位像。

透射电镜的特点：

1.由于样品制备技术的限制，对大多数生物样品来说，一般只能达到2nm的分辨率。

2.电镜图像的分辨能力不仅取决于电镜本身的分辨率，而且取决于样品结构的反差。

3.电镜所用的光源是电子波，波长在非可见光范围内无颜色反应，所形成的图像是黑白图像，要求图像必须具有一定的反差。

4.生物体组织和细胞成分主要有C\H\O\N等轻元素组成，它们的原子序数较低，电子散射能力弱，相互之间的差别又很小，电镜下的图像反差一般较低。

5.由于电子束的穿透能力较弱，样品必须制成超薄切片。

6.观察面小，载网直接能够为3mm,超薄切片范围为0.3-0.8mm.

7.电子束的强烈照射，易损伤样品，发生变形、升华等，甚至被击穿破裂，可能使观察结构产生假象。

8.观察时电镜镜筒必须保持真空，为了保证样品在真空下不损伤，对样品要求应无水分。因此，不能观察活体的生物样本。

9.生物制样复杂，在步骤繁多的制样过程中，样品容易产生收缩、膨胀、破碎以及内含物

丢失丢失等结构改变。