我要跟你聊聊透射电子显微镜（TEM），这可是个多面手，一次能干吸收仪、衍射仪和相位仪三种活儿，把纳米世界里的景象变成我们能看懂的灰阶图像。 这机器有三种方式成像，一个是吸收像。当电子穿过原子序数高、厚度大的区域，散射角就被撑大了，传过去的电子变少，亮度也就变暗。早期的TEM就是靠着这个分辨重金属原子分布的，但是它没法看清楚轻元素。 接下来是衍射像。当电子遇到晶面时会被弹回来，发生衍射。不同方向的电子振幅叠加在一起形成衍射环或者衍射斑点。只要样品内部出现了位错或者层错，衍射强度就会变化，这些缺陷就露馅了。 最后是相位像。当样品薄到100 Å 以下时，电子通过前后相位差主导成像。这时就不用管振幅损失了，只记录波前扭曲就能得到高分辨的 Z-contrast 图。 还有张图是SEM的工作示意图，和TEM结构类似，不过成像原理和聚焦方式完全不同。 电镜镜筒是TEM的心脏部分，负责照明、成像、显示和记录这四大任务。它先通过电子枪发出几纳米直径的束斑，再经过聚光镜会聚、物镜放大，最后由中间镜和投影镜接力把微区信息投射到荧光屏或者相机上。任何一个透镜失焦都会把图像弄模糊。 为了防止电子和空气分子碰撞发生干扰，整个电镜腔体必须保持超高真空状态。如果真空度不够的话，灯丝会被氧化，栅极会放电或者出现假象。所以这个系统非常关键。 要想让TEM看到内部结构，得先给样本进行加工处理。常用的方法有塑料—碳二级复型法、双喷电解减薄法还有离子薄化法。这些方法都能把大块的样本变成可以观察的薄区。 这是一个完整的测试流程：开机前先确认所有设备就绪给灯丝预热30分钟稳定电流；开机后检查灯丝位置和亮度调节好截获器；开始测试先拍低放大倍率明场像确认无污染再换高倍拍摄；关机前记录数据关泵防止油返流；最后清理设备挂上空置牌让它下次还能记住状态。