透射電鏡(TEM)是以電子束透過樣品經(jīng)過聚焦與放大后所產(chǎn)生的物像，投射到熒光屏上或照相底片上進(jìn)行觀察。透射電鏡的分辨率為0.1～0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬～幾十萬倍。

透射電鏡的發(fā)展

　　透射電鏡是利用高能電子束充當(dāng)照明光源而進(jìn)行放大成像的大型顯微分析設(shè)備。1933年，德國科學(xué)家盧斯卡和克諾爾研制出了世界上diyi臺透射電鏡，并在1939年由西門子公司以這臺電鏡為樣機(jī)，量產(chǎn)了diyi批商品透射電鏡，約40臺，分辨能力比光學(xué)顯微鏡提高了20倍。從此，人類對微觀世界的科學(xué)研究有了更強(qiáng)有力的武器。

　　到現(xiàn)在，透射電鏡已經(jīng)誕生了70多年，由電鏡應(yīng)用而形成的交叉性學(xué)科——電子顯微學(xué)已經(jīng)日趨完善，電鏡的分辨能力也比Z初時提高了超過100倍，達(dá)到了亞埃級，并且在自然科學(xué)研究中起到日益重要的作用。

透射電鏡的特點(diǎn)

　　1、由于透射電鏡樣品制備技術(shù)的限制，對大多數(shù)生物樣品來說，一般只能達(dá)到2nm的分辨率。

　　2、透射電鏡圖像的分辨能力不僅取決于電鏡本身的分辨率，而且取決于樣品結(jié)構(gòu)的反差。

　　3、透射電鏡所用的光源是電子波，波長在非可見光范圍內(nèi)無顏色反應(yīng)，所形成的圖像是黑白圖像，要求圖像必須具有一定的反差。

　　4、生物體組織和細(xì)胞成分主要有C\H\O\N等輕元素組成，它們的原子序數(shù)較低，電子散射能力弱，相互之間的差別又很小，電鏡下的圖像反差一般較低。

　　5、由于電子束的穿透能力較弱，樣品必須制成超薄切片。

　　6、觀察面小，載網(wǎng)直接能夠?yàn)?mm，超薄切片范圍為0.3-0.8mm.

　　7、透射電鏡電子束的強(qiáng)烈照射，易損傷樣品，發(fā)生變形、升華等，甚至被擊穿破裂，可能使觀察結(jié)構(gòu)產(chǎn)生假象。

　　8、觀察時透射電鏡鏡筒必須保持真空，為了保證樣品在真空下不損傷，對樣品要求應(yīng)無水分。因此，不能觀察活體的生物樣本。

　　9、生物制樣復(fù)雜，在步驟繁多的制樣過程中，樣品容易產(chǎn)生收縮、膨脹、破碎以及內(nèi)含物丟失丟失等結(jié)構(gòu)改變。

掃描電鏡的特點(diǎn)

　　和光學(xué)顯微鏡及透射電鏡相比，掃描電鏡具有以下特點(diǎn)：

　　1、能夠直接觀察樣品表面的結(jié)構(gòu)，樣品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。

　　2、樣品制備過程簡單，不用切成薄片。

　　3、樣品可以在樣品室中作三度空間的平移和旋轉(zhuǎn)，因此，可以從各種角度對樣品進(jìn)行觀察。

　　4、景深大，圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。

　　5、圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高?？煞糯笫畮妆兜綆资f倍，它基本上包括了從放大鏡、光學(xué)顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學(xué)顯微鏡與透射電鏡之間，可達(dá)3nm。

　　6、電子束對樣品的損傷與污染程度較小。

　　7、在觀察形貌的同時，還可利用從樣品發(fā)出的其他信號作微區(qū)成分分析。

掃描電鏡和透射電鏡的區(qū)別

　　掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)都使用電子來獲取樣品的圖像。他們的主要組成部分是相同的。

　　掃描電鏡使用一組特定的線圈以光柵樣式掃描樣品并收集散射的電子。而透射電鏡是使用透射電子，收集透過樣品的電子。因此，透射電鏡提供了樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如晶體結(jié)構(gòu)，形態(tài)和應(yīng)力狀態(tài)信息，而掃描電鏡則提供了樣品表面及其組成的信息。

　　而且，這兩種設(shè)備Z明顯的差別之一是它們可以達(dá)到的Z佳空間分辨率;掃描電鏡的分辨率被限制在~0.5nm，而隨著Z近在球差校正透射電鏡中的發(fā)展，已經(jīng)報道了其空間分辨率甚至小于50pm。