透射电镜的分类|应用

　　透射电镜，全称透射电子显微镜，是用于观察组织细胞超微结构的大型精密电子仪器，已广泛应用于医学、生物学等各个研究领域，成为研究细胞生物学、组织学、病理学、解剖学以及临床病理诊断的重要工具之一。

透射电镜的分类

　　按照加速电压分类：

　　透射电镜按照加速电压可分为低压透射电镜、高压透射电镜和超高压透射电镜。加速电压在200KV以下的是低压透射电镜，在200KV-400KV(包含)之间的是高压透射电镜;加速电压在400KV以上的是超高压透射电镜。

　　按照照明系统分类：

　　透射电镜按照照明系统可分为普通透射电镜和场发射透射电镜。

　　按照成像系统分类：

　　透射电镜按照成像系统可分为低分辨透射电镜和高分辨透射电镜。

　　按照记录方式分类：

　　常用的透射电镜按照记录系统分为摄像型透射电镜和CCD型透射电镜。

透射电镜的应用特点

　　由于电子的德布罗意波长非常短，透射电镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍。因此，使用透射电镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构，比光学显微镜所能够观察到的Z小的结构小数万倍。

　　在放大倍数较低的时候，透射电镜成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候，复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同，因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。通过使用透射电镜不同的模式，可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。

　　通过透射电镜中的荧光屏，可以直接几乎瞬时观察到样品的图像或衍射花样。可以一边观察，一边改变样品的位置及方向，从而找到我们感兴趣的区域和方向。在得到所需图像后，可以利用相机照相的方法把图像记录下来。现在新一代透射电镜也有的装备了数字记录系统，可以将图像直接记录到计算机中去，这样可以大大提高工作效率。

透射电镜的应用领域

　　1、材料领域

　　材料的微观结构对材料的力学、光学、电学等物理化学性质起着决定性作用。

　　透射电镜作为材料表征的重要手段，不仅可以用衍射模式来研究晶体的结构，还可以在成像模式下得到实空间的高分辨像，即对材料中的原子进行直接成像，直接观察材料的微观结构。

　　2、在物理学领域

　　电子全息术能够同时提供电子波的振幅和相位信息，从而使这种先进的显微分析方法在磁场和电场分布等与相位密切相关的研究上得到广泛应用。目前，电子全息已经应用在测量半导体多层薄膜结构器件的电场分布、磁性材料内部的磁畴分布等方面。

　　3、在化学领域

　　原位透射电镜因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。利用原位透射电镜进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过程，以期望从化学反应的本质理解、调控和设计材料的合成。目前，原位电子显微技术已在材料合成、化学催化、能源应用和生命科学领域发挥着重要作用。透射电镜可以在极高的放大倍数下直接观察纳米颗粒的形貌和结构，是纳米材料Z常用的表征手段之一。

　　4、在生物学领域

　　X射线晶体学技术和核磁共振常被用来研究生物大分子的结构，已经能够将蛋白质的位置精度确定到0.2nm，但是其各有局限。X射线晶体学技术基于蛋白质晶体，研究的常常是分子的基态结构，而对解析分子的激发态和过渡态无能为力。生物大分子在体内常常发生相互作用并形成复合物而发挥作用，这些复合物的结晶化非常困难。核磁共振虽然能够获得分子在溶液中的结构并且能够研究分子的动态变化，但主要适合用来研究分子量较小的生物大分子。近年来冷冻透射电镜技术突破了冷冻成像和图像处理瓶颈，发展成为当今结构生物学广泛应用的新兴技术。它可以以快速、GX、简易、高分辨率解析高度复杂的超大生物分子结构，在很大程度上超越了传统的X射线晶体学技术。