电子显微分析实验报告
电子显微镜下的微观世界实验报告
电子显微镜下的微观世界实验报告实验报告随着科技的发展，电子显微镜在科学研究、医学诊断和工业生产等领域发挥着重要的作用。
本实验旨在通过电子显微镜观察微观世界的细节，深入了解其结构和特性。
以下是本次实验的详细过程和观察结果。
实验目的：1. 了解电子显微镜的工作原理和结构。
2. 观察并描述物质的微观结构。
3. 掌握电子显微镜的操作技巧。
实验器材：1. 电子显微镜2. 样本片：包括动物细胞、植物细胞和金属材料等。
3. 实验记录本和记录工具。
实验步骤：1. 打开电子显微镜电源，等待预热。
注意安全操作，避免电流过大影响仪器寿命。
2. 将待观察的样本片置于电子显微镜载物台上，并调整好焦距，使样本清晰可见。
3. 调整电子显微镜的放大倍数，从低倍到高倍逐渐观察样本的微观结构。
4. 使用电子显微镜的移动平台，横向和纵向移动样本，观察不同区域的微观结构。
5. 使用电子显微镜的对焦旋钮，调整焦平面，确保样本在焦点上。
6. 观察样本的细胞组织结构、细胞器的形态以及金属材料的晶粒结构等，并记录下所观察到的特征。
实验结果：1. 动物细胞观察：通过电子显微镜观察，发现动物细胞具有细胞膜、细胞质以及细胞核等结构。
细胞膜呈现出一个薄膜状，并能清晰看到细胞膜上的许多微小结构。
细胞质中有各种细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体等，它们在细胞内起着重要的功能作用。
2. 植物细胞观察：与动物细胞相比，植物细胞在电子显微镜下的观察结果有所不同。
植物细胞的薄壁更加明显，细胞内有大量绿色的叶绿体。
此外，植物细胞的中央有一个较大的蓝色结构体，称为液泡，负责贮存水分和营养物质。
3. 金属材料观察：将金属样本放入电子显微镜中，可以观察到金属表面的晶粒细节。
可以发现金属材料中的晶粒呈现出规则的几何形态，晶粒的尺寸和排列方式与金属的物理性质有关。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了电子显微镜的工作原理和结构，通过观察微观世界的微小结构，增加了我们对物质构成的认识。
电子显微分析报告
材料电子显微分析技术与应用电子显微镜(简称电镜)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。
我国的电子显微学也有了长足的进展。
电子显微镜的创制者鲁斯卡(E.Ruska)教授因而获得了1986年诺贝尔奖的物理奖。
电子与物质相互作用会产生透射电子,弹性散射电子,能量损失电子,二次电子,背反射电子,吸收电子,X射线,俄歇电子,阴极发光和电动力等等。
电子显微镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。
电子显微镜有很多类型,主要有透射电子显微镜(简称透射电镜,TEM)和扫描电子显微镜(简称扫描电镜,SEM)两大类。
半个多世纪以来电子显微学的奋斗目标主要是力求观察更微小的物体结构、更细小的实体、甚至单个原子,并获得有关试样的更多的信息,如标征非晶和微晶,成分分布,晶粒形状和尺寸,晶体的相、晶体的取向、晶界和晶体缺陷等特征,以便对材料的显微结构进行综合分析及标征研究。
近来,电子显微镜(电子显微学),包括扫描隧道显微镜等,又有了长足的发展。
1.透射电子显微镜透射电子显微镜（英语：Transmission electron microscope，缩写TEM），简称透射电镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。
散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像。
通常，透射电子显微镜的分辨率为0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍，用于观察超微结构，即小于0.2微米、光学显微镜下无法看清的结构，又称“亚显微结构”。
常见的透射电镜如图1所示。
图1常见的透射电镜1.1透射电子显微镜的构造及原理透射电镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍率的电子光学仪器。
它由三个系统，即光学系统，真空系统和电子线路控制系统成。
1.1.1光学系统透射电镜的光学系统即镜筒是电镜的主体。
它从电子源起一直到观察记录系统为止，由数个电磁透镜部件组成，如上图电镜是由二个聚光镜，试样室，物镜，中间镜和二个投影镜以及观察室所组成，如图2所。
电子材料分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉电子材料的分析方法及其原理；2. 学习使用电子显微镜等仪器对电子材料进行微观结构分析；3. 通过实验，掌握电子材料微观结构分析的基本技能。
二、实验原理电子材料是指用于电子工业、电子设备中的材料，具有导电、导热、绝缘、磁性等特性。
本实验主要利用电子显微镜对电子材料的微观结构进行分析，包括形貌观察、成分分析等。
1. 扫描电子显微镜（SEM）原理：利用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，通过二次电子发射、背散射电子等信号，得到试样表面的微观形貌图像。
2. 透射电子显微镜（TEM）原理：利用电子束穿过试样，通过衍射和透射现象，得到试样内部的微观结构信息。
三、实验设备1. 扫描电子显微镜（SEM）一台；2. 透射电子显微镜（TEM）一台；3. 样品制备设备；4. 计算机及图像处理软件。
四、实验材料1. 电子材料样品：金属、半导体、陶瓷等；2. 样品制备材料：样品台、导电胶、离子溅射等。
五、实验步骤1. 样品制备：将电子材料样品切割成合适尺寸，进行离子溅射减薄，制备成薄膜样品。
2. SEM观察：将制备好的薄膜样品放置在样品台上，利用SEM观察样品的表面形貌。
3. TEM观察：将制备好的薄膜样品放置在样品台上，利用TEM观察样品的内部结构。
4. 图像处理与分析：利用计算机及图像处理软件对SEM和TEM图像进行处理，分析样品的微观结构。
六、实验结果与分析1. SEM观察结果：通过SEM观察，发现样品表面存在明显的晶粒，晶粒大小不一，部分晶粒之间存在位错、孪晶等缺陷。
2. TEM观察结果：通过TEM观察，发现样品内部晶粒结构较为完整，晶粒大小与SEM观察结果基本一致。
在TEM图像中，观察到部分晶粒之间存在位错、孪晶等缺陷。
3. 图像处理与分析：通过对SEM和TEM图像的处理与分析，得出以下结论：（1）样品表面存在明显的晶粒，晶粒大小不一，部分晶粒之间存在位错、孪晶等缺陷。
（2）样品内部晶粒结构较为完整，晶粒大小与表面形貌基本一致。
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构实验报告：利用电子显微镜观察细胞结构简介电子显微镜（Electron Microscope，简称EM）是一种通过电子以及电磁场对物体进行观察的高级显微技术。
它能够提供比传统光学显微镜更高的放大倍数和更好的分辨率，使我们能够更好地观察和理解细胞结构。
本实验旨在利用电子显微镜观察细胞结构，并通过实验数据分析和讨论。
材料与方法1. 细胞样本的准备：a. 选择适当的细胞类型作为实验样本，如细菌、植物细胞或动物细胞。
b. 用适当的方法收集细胞样本，并进行固定处理以保持细胞的形态结构。
2. 电子显微镜的准备：a. 打开电子显微镜，并进行预热和真空泵排气工作。
b. 调整电子显微镜的放大倍数和对焦以获得清晰的图像。
3. 观察细胞结构：a. 将准备好的细胞样本放入电子显微镜的样本室中。
b. 调整电子显微镜的参数（例如电压和电流）以获得合适的成像效果。
c. 使用电子显微镜观察样本，并记录下感兴趣的细胞结构特征。
d. 拍摄细胞结构的高分辨率图像以备后续分析使用。
4. 数据分析与讨论：a. 根据所观察到的细胞结构特征，结合相应的文献和知识，对细胞的组成和功能进行分析和讨论。
b. 比较电子显微镜与光学显微镜的差异，并探讨电子显微镜在细胞研究中的优势和局限性。
结果与讨论通过实验观察，我们成功利用电子显微镜观察到了细胞的微观结构。
在电子显微镜下，我们能够看到细胞膜、细胞质、细胞核以及一些细胞器如线粒体、内质网等结构。
细胞膜是细胞的外层保护层，通过电子显微镜的观察，我们可以看到细胞膜呈现出类似双层状的结构，其中包含许多蛋白质通道。
细胞质是细胞膜与细胞核之间的区域，在电子显微镜下，我们可以看到细胞质内有许多细小而致密的颗粒，这些颗粒可以是蛋白质、核酸或其他细胞组分。
细胞核是细胞的控制中心，通过电子显微镜的观察，我们可以看到细胞核具有核膜、染色质以及核仁等结构。
核膜分为内膜和外膜，并通过核孔与细胞质相连。
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构实验报告：利用电子显微镜观察细胞结构一、实验目的本次实验旨在利用电子显微镜对细胞结构进行详细观察，以深入了解细胞的微观组成和形态特征，为细胞生物学的研究提供直观的证据和准确的信息。
二、实验原理电子显微镜利用电子束代替可见光来成像。
由于电子的波长比可见光短得多，因此电子显微镜具有更高的分辨率，可以清晰地显示细胞内的细微结构。
在电子显微镜中，电子枪发射出电子束，经过一系列电磁透镜的聚焦和偏转，最终照射到样品上。
样品中的原子会散射电子，这些散射的电子被探测器收集并转化为图像信号，从而形成细胞结构的图像。
三、实验材料与设备1、实验材料培养的动物细胞（如肝细胞、神经细胞等）植物细胞（如洋葱表皮细胞、叶肉细胞等）2、实验设备透射电子显微镜（TEM）扫描电子显微镜（SEM）超薄切片机离心机固定液（如戊二醛、锇酸等）脱水剂（如乙醇、丙酮等）包埋剂（如环氧树脂等）四、实验步骤1、样品制备取材：选取生长状态良好的细胞，用胰蛋白酶消化或机械方法将其从培养皿中分离下来。
对于植物细胞，可直接从新鲜组织中取材。
固定：将细胞迅速放入预冷的固定液中（如 25%戊二醛），在 4℃下固定 1 2 小时，以保持细胞结构的完整性。
漂洗：用缓冲液冲洗固定后的细胞，去除多余的固定液。
脱水：依次用浓度递增的乙醇（30%、50%、70%、80%、90%、100%）对细胞进行脱水处理，每次 10 15 分钟。
渗透：将脱水后的细胞放入包埋剂与脱水剂的混合液中进行渗透，逐渐增加包埋剂的比例，最后在纯包埋剂中浸透。
包埋：将浸透的细胞放入模具中，加入包埋剂，在 60℃下聚合固化，形成包埋块。
超薄切片：使用超薄切片机将包埋块切成50 80nm 厚的超薄切片。
2、电子显微镜观察透射电子显微镜观察：将超薄切片放在铜网上，用醋酸铀和柠檬酸铅进行染色，然后放入透射电子显微镜中进行观察。
扫描电子显微镜观察：对未切片的细胞进行干燥、喷金处理后，放入扫描电子显微镜中观察。
电子显微镜下的细胞结构观察实验报告
电子显微镜下的细胞结构观察实验报告在生物学领域中，细胞是一个极具研究价值和重要性的议题。
通过现代科技的发展，我们可以运用电子显微镜来观察细胞的微观结构。
本实验旨在运用电子显微镜对细胞的结构进行观察，并记录所得到的实验结果。
实验材料与方法：1. 实验材料：- 细胞样本（动物细胞和植物细胞）- 电子显微镜- 电子显微镜样品制备工具（刀片，离心机，缓冲液等）- 常规显微镜2. 实验方法：1. 样本制备：a. 取一小段动物组织并用缓冲液固定。
b. 用刀片将细胞切成极薄的片段。
c. 使用离心机或其他方法将切好的细胞片离心并固定在载玻片上。
2. 样本染色：a. 使用适当的染色剂（如乙醇）将细胞染色。
b. 将已染色的细胞样本置于干燥器中进行干燥。
3. 使用电子显微镜观察样本：a. 将电子显微镜调整到适当的放大倍数。
b. 载玻片上的样本放置在电子显微镜中。
c. 使用电子显微镜观察细胞的微观结构，并记录所见。
4. 使用常规显微镜观察样本：a. 将样本置于常规显微镜平台上。
b. 使用常规显微镜观察细胞的宏观结构，并记录所见。
实验结果：经过实验观察，我们通过电子显微镜成功地观察到了细胞的微观结构。
动物细胞中，我们观察到了细胞核、细胞质、线粒体、内质网等重要的细胞器。
细胞核是细胞的控制中心，内部含有染色体和核仁。
细胞质是细胞的主要物质基质，包含了各种细胞器和细胞溶液。
线粒体则是细胞中产生能量的地方，它在电子显微镜下呈现出典型的椭圆形状。
内质网是一个复杂的细胞器，参与到细胞合成蛋白质和脂质的过程中。
通过电子显微镜的高分辨率，我们能够更清晰地观察到这些细胞器的细微结构和组织排列。
同时，在植物细胞中，我们也观察到了与动物细胞类似的细胞器。
例如，细胞核、线粒体和内质网在植物细胞中同样起到重要的作用。
此外，我们还观察到了特有的细胞壁和叶绿体。
细胞壁是植物细胞的外部保护层，由纤维素构成。
叶绿体是植物细胞中负责光合作用的重要细胞器。
电子显微镜实训报告
一、实训目的本次电子显微镜实训的主要目的是使学员掌握电子显微镜的基本操作方法和应用技巧，了解电子显微镜在生物学、材料科学、医学等领域的应用，提高学员的实验操作能力和科研素养。
二、实训环境实训地点：XX大学实验室实训设备：电子显微镜、计算机、显微镜附件等三、实训原理电子显微镜是一种利用电子束作为光源的显微镜，具有极高的分辨率和放大倍数。
电子显微镜分为透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）两种类型。
本次实训主要针对透射电子显微镜（TEM）进行操作。
四、实训过程1. 电子显微镜的组装与调试首先，学员需要了解电子显微镜的结构和组成，包括电子枪、透镜、样品台、真空系统等部分。
然后，按照操作规程组装电子显微镜，并进行调试，确保电子显微镜正常运行。
2. 样品制备在实验过程中，需要制备合适的样品。
样品制备方法包括：切片、超薄切片、冷冻切片等。
学员需要根据实验要求选择合适的样品制备方法，并对样品进行染色、脱水、包埋等处理。
3. 电子显微镜操作（1）调整电子显微镜的真空度，确保样品台处于真空状态。
（2）调整电子枪的加速电压，使电子束达到合适的能量。
（3）调整透镜，使电子束聚焦在样品上。
（4）观察样品，调整显微镜的聚焦、对焦、亮度等参数，以获得清晰的图像。
4. 图像采集与处理（1）使用电子显微镜的相机或计算机采集图像。
（2）对采集到的图像进行预处理，包括对比度、亮度、裁剪等操作。
（3）使用图像处理软件对图像进行进一步分析，如测量、计算等。
五、实训结果通过本次实训，学员掌握了电子显微镜的基本操作方法和应用技巧，了解了电子显微镜在生物学、材料科学、医学等领域的应用。
以下为部分实训结果：1. 学员成功组装和调试了电子显微镜，使其正常运行。
2. 学员掌握了样品制备方法，制备了符合实验要求的样品。
3. 学员能够熟练操作电子显微镜，调整显微镜的聚焦、对焦、亮度等参数，获得清晰的图像。
4. 学员能够使用图像采集设备和图像处理软件进行图像采集和处理。
电子显微镜实验报告
电子显微镜实验报告1.引言电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）是一种利用电子束来增大和观察微观结构和形貌的高精密仪器。
本实验旨在通过使用电子显微镜，观察并分析样本的微观结构，了解其成分和特征。
2.实验目的本实验的主要目的是：1) 了解电子显微镜的原理和工作原理；2) 学会正确操作电子显微镜的方法；3) 观察和分析不同样本的微观结构。
3.实验步骤3.1 准备样本首先，准备需要观察的样本。
样本可以是金属、无机材料、生物组织等。
3.2 装载样本将样品安置在电子显微镜的样品台上，并使用夹具固定好。
3.3 调整显微镜参数根据样品的性质和需要观察的目标，调整电子显微镜的加速电压、电子束流强度和根据需要选择所需的检测模式（如表面检测或穿透检测等）。
3.4 开始观察打开电子显微镜的电源，启动仪器。
根据操作手册中的指导，逐步调整电子显微镜的参数，以获得清晰的图像。
3.5 图像获取和分析使用电子显微镜的软件，将观察到的图像捕捉下来，并进行图像分析。
可以测量颗粒大小，计算粒子的分布密度，并观察材料的结构特征。
4.结果与讨论根据实验使用的样本，详细描述所观察到的微观结构及特征。
分析样品的成分组成、晶体结构、表面形貌以及其他相关特性，并与理论知识进行比较。
5.实验总结通过本次实验，我们深入了解了电子显微镜的工作原理和操作方法，并成功观察和分析了不同样品的微观结构。
电子显微镜在科学研究和工业应用中具有重要的作用，通过实验的学习，我们对其应用的理解更加深入。
6.参考文献（按照所使用的引用格式书写）以上为电子显微镜实验报告的基本格式和要点。
根据实际情况和要求，可以适当增加字数并拓展相关内容，以完整且准确地呈现实验的结果和讨论。
利用电子显微镜观察材料微观结构的实验报告
利用电子显微镜观察材料微观结构的实验报告一、实验目的通过利用电子显微镜观察材料的微观结构，了解材料的内部组织和形貌特征，并掌握电子显微镜的操作方法和注意事项。
二、实验材料和仪器1. 实验材料：金属样品（如铁、铝等）。
2. 仪器设备：电子显微镜。
三、实验步骤1. 样品制备：将所选金属样品切割成薄片，厚度约为几十至几百纳米，并进行精细抛光处理，使其表面光洁度达到要求。
2. 电子显微镜的准备：a. 打开电子显微镜，并进行预热，使其达到合适的工作温度。
b. 调整电子束的亮度和对比度，使其能够清晰地显示样品的细节。
c. 调节电子显微镜的聚焦和缩放，以获得所需的放大倍数和观察范围。
3. 样品观察：a. 将样品放置在电子显微镜的样品台上，保持其表面与电子束垂直。
b. 使用电子显微镜的操纵杆，移动样品台以调整观察位置和角度。
c. 在合适的放大倍数下，逐渐调整聚焦和对比度，以获得清晰的样品图像。
d. 对不同位置和方向的样品进行观察，并记录下所观察到的微观结构和形貌特征。
4. 实验结束：a. 关闭电子显微镜，恢复其初始状态。
b. 将样品妥善存放或处理，整理实验记录和数据。
四、实验结果与分析1. 实验结果：通过电子显微镜观察，我们成功获取了金属样品的微观结构图像，并记录下了各个位置和方向上的结构特征。
2. 分析：通过观察微观结构，可以发现金属材料中晶粒的分布情况、晶界的形貌、孪生和位错等缺陷的存在情况，以及表面光洁度等。
这些微观结构的特征对于研究材料的性质和性能具有重要意义。
五、实验注意事项1. 在操作电子显微镜时，应注意避免样品受到污染或损坏。
2. 在观察样品时，应适当调整聚焦和对比度，以获得清晰的图像。
3. 在记录实验结果时，应准确描述观察到的微观结构和形貌特征，并标注具体位置和放大倍数。
4. 实验结束后，应及时关闭电子显微镜并妥善保管样品和实验记录。
六、实验总结通过本次实验，我们学习并掌握了利用电子显微镜观察材料微观结构的方法和技巧，并成功获得了金属样品的微观结构图像。
电子显微镜实验报告
电子显微镜实验报告电子显微镜实验报告引言：电子显微镜（Electron Microscope，简称EM）是一种利用电子束来观察物质微观结构的仪器。
与光学显微镜相比，电子显微镜具有更高的分辨率和放大倍数，能够观察到更小的细微结构。
本实验旨在通过使用电子显微镜，观察和分析不同样本的微观结构，以及了解电子显微镜的工作原理和操作技巧。
实验材料和仪器：本次实验使用的材料包括金属样品、植物细胞样品和昆虫组织样品。
实验所使用的仪器为电子显微镜，包括扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）和透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）。
实验步骤：1. 样品制备：将金属样品切割成薄片，植物细胞样品进行固定和切片，昆虫组织样品进行化学处理和切片。
2. SEM观察：将样品放置在SEM的样品台上，通过控制电子束的扫描范围和电子束的强度，观察样品表面的微观结构。
3. TEM观察：将样品制备成透明薄片，放置在TEM的样品台上，通过控制电子束的透射范围和电子束的强度，观察样品内部的微观结构。
4. 结果分析：根据观察到的图像，分析样品的微观结构、形态和组成。
实验结果：1. 金属样品观察：通过SEM观察，我们可以清晰地看到金属表面的晶粒结构和纹理。
不同金属的晶粒大小和排列方式也可以通过SEM图像进行比较分析。
2. 植物细胞样品观察：通过TEM观察，我们可以观察到植物细胞的细胞壁、细胞质、细胞核和细胞器等微观结构。
通过比较不同类型的细胞样品，我们可以了解不同细胞的结构和功能差异。
3. 昆虫组织样品观察：通过SEM和TEM观察，我们可以观察到昆虫组织的外部形态和内部结构。
例如，昆虫的触角、翅膀和腿部等结构可以通过SEM观察到其表面形态，而昆虫的神经系统和内脏器官可以通过TEM观察到其内部结构。
讨论与总结：通过本次实验，我们深入了解了电子显微镜的工作原理和操作技巧，并成功观察到不同样品的微观结构。
TEM 实验报告2024
引言本文是关于TEM（透射电子显微镜）实验的报告，主要介绍了使用TEM仪器对材料的微观结构进行观察和分析的过程和结果。
通过本次实验，我们可以进一步了解TEM技术的原理和应用，以及探索TEM在研究材料结构和属性方面的潜力。
概述TEM是一种通过透射电子束来观察材料内部结构的高分辨率显微镜。
它利用电子的波粒二象性和电子束与样品相互作用的特点，通过收集被透射电子打散的信息，可以获取高分辨率、高对比度的图像，并对材料结构进行分析。
本次实验中，我们将使用TEM对一种材料的微观结构进行观察和分析。
正文1. 实验准备1.1 选择合适的样品：TEM可以观察金属、陶瓷、生物材料等多种材料的微观结构，我们在本次实验中选择了一种具有典型结构的纳米材料作为观察对象。
1.2 制备样品：为了得到高质量的TEM图像，我们需要制备薄而透明的样品。
通常，可以通过机械切割、电子刻蚀等方法来制备样品。
1.3 处理样品：为了降低图像中的辐射损伤和噪音等因素的影响，我们需要对样品进行预处理。
例如，可以使用特殊的染料来增强样品的对比度。
2. TEM操作2.1 样品加载：将制备好的样品放置在TEM的样品架上，并确保样品位置准确。
TEM通常需要进行真空操作，以减少氧气和水蒸汽等对电子束的干扰。
2.2 电子束对准：通过调节TEM仪器的参数，如电子束聚焦、缺陷消除和光学系统对仪器进行调试，以获得清晰的图像。
2.3 图像获取：通过控制电子束的扫描和探测器的运行，将透射电子信号转化为电信号，并记录成数字图像。
3. TEM数据分析3.1 图像处理：对于获取的TEM图像，需要进行一定的处理以去除噪音、增强对比度和调整亮度。
可以使用图像处理软件进行这些操作。
3.2 纳米颗粒分析：通过对TEM图像中纳米颗粒的计数、尺寸测量和形状分析等，可以获得纳米颗粒的粒径分布和结构形态等信息。
3.3 晶体学分析：通过对TEM图像中的晶体衍射环和棱柱面的分析，可以得到晶体的晶格参数、晶体学分类和结构定量等信息。
电子显微镜实验报告
一、实验名称电子显微镜技术二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的基本原理和结构。
2. 掌握电子显微镜的样品制备和操作方法。
3. 通过观察样品的微观结构，了解材料的形貌、内部组织结构和晶体缺陷。
三、实验仪器1. 扫描电子显微镜（SEM）：型号为Hitachi S-4800。
2. 透射电子显微镜（TEM）：型号为Hitachi H-7650。
3. 样品制备设备：离子溅射仪、真空镀膜机、切割机、研磨机等。
四、实验内容1. 扫描电子显微镜（SEM）实验（1）样品制备：将待观察的样品切割成薄片，用离子溅射仪去除表面污染层，然后用真空镀膜机镀上一层金属膜，以增强样品的导电性。
（2）操作步骤：① 开启扫描电子显微镜，调整真空度至10-6Pa。
② 将样品放置在样品台上，调整样品位置，使其位于物镜中心。
③ 设置合适的加速电压和束流，调整聚焦和偏转电压，使样品清晰成像。
④ 观察样品的表面形貌，记录图像。
（3）结果分析：通过观察样品的表面形貌，了解材料的微观结构，如晶粒大小、组织结构、缺陷等。
2. 透射电子显微镜（TEM）实验（1）样品制备：将待观察的样品切割成薄片，用离子溅射仪去除表面污染层，然后用真空镀膜机镀上一层金属膜，以增强样品的导电性。
（2）操作步骤：① 开启透射电子显微镜，调整真空度至10-7Pa。
② 将样品放置在样品台上，调整样品位置，使其位于物镜中心。
③ 设置合适的加速电压和束流，调整聚焦和偏转电压，使样品清晰成像。
④ 观察样品的内部结构，记录图像。
（3）结果分析：通过观察样品的内部结构，了解材料的微观结构，如晶粒大小、组织结构、缺陷等。
五、实验结果与讨论1. 扫描电子显微镜（SEM）实验结果：通过观察样品的表面形貌，发现样品表面存在大量晶粒，晶粒大小不一，且存在一定的组织结构。
在样品表面还观察到一些缺陷，如裂纹、孔洞等。
2. 透射电子显微镜（TEM）实验结果：通过观察样品的内部结构，发现样品内部晶粒较小，且存在一定的组织结构。
扫描电子显微镜实验报告
扫描电子显微镜实验报告本实验旨在通过使用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行观察，以了解其表面形貌和微观结构。
SEM是一种能够以高分辨率观察样品表面形貌的显微镜，其分辨率通常可达纳米级别，因此在材料科学、生物学、医学等领域具有广泛的应用价值。
在本次实验中，我们选择了一块金属样品作为观察对象，首先将样品表面进行必要的处理，以确保获得清晰的观察结果。
处理过程包括去除表面杂质、涂覆导电膜等步骤，这些步骤对于保证样品表面的导电性和平整度至关重要。
接下来，我们将样品放置在SEM的样品台上，并调整好加速电压、放大倍数等参数，确保获得清晰的图像。
随后，我们通过SEM观察软件对样品进行扫描，获得了其表面的高分辨率图像。
通过观察这些图像，我们可以清晰地看到样品表面的微观结构，包括晶粒的形貌、表面的粗糙度等信息。
在观察过程中，我们还注意到了一些有趣的现象，比如样品表面的微观凹凸结构、晶粒的排列方式等。
这些信息对于我们深入了解样品的性质和特点具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅学会了如何正确地使用扫描电子显微镜进行样品观察，还深入了解了SEM在材料科学研究中的重要应用。
SEM可以帮助我们观察样品的微观结构，揭示材料的性质和特点，为材料设计和工程应用提供重要参考。
总的来说，本次实验取得了良好的效果，我们成功地使用SEM观察了金属样品的微观结构，获得了清晰的图像和有价值的信息。
这将为我们今后的研究工作提供重要的参考和支持。
同时，我们也意识到在实验过程中仍然存在一些需要改进的地方，比如样品处理的细节、参数的选择等，这些都需要我们在今后的实验中加以改进和完善。
通过本次实验，我们对扫描电子显微镜的原理和应用有了更深入的理解，这将为我们今后的科研工作和学习提供重要的帮助。
我们相信，在今后的工作中，将能够更好地运用SEM这一强大的工具，为科学研究和工程应用做出更大的贡献。
电子显微镜实验实训报告
一、实习时间20XX年X月1日至20XX年X月10日二、实习地点XX大学材料科学与工程学院实验实训中心三、实习目的通过本次电子显微镜实验实训，掌握电子显微镜的基本操作流程，了解电子显微镜的工作原理，学习如何使用电子显微镜观察和分析样品的微观结构，提高自己的实验技能和科研素养。
四、实习内容1. 实验背景电子显微镜是一种利用电子束照射样品，通过电子与样品相互作用产生的信号进行成像的仪器。
与光学显微镜相比，电子显微镜具有更高的分辨率，可以观察到样品的纳米级结构。
电子显微镜广泛应用于材料科学、生物学、医学等领域。
2. 实验原理电子显微镜的成像原理是利用电子束的穿透性和衍射性，通过电子与样品相互作用产生的信号进行成像。
电子束在样品中的散射、吸收、透射等现象会导致电子束强度的变化，从而产生图像。
3. 实验步骤（1）样品制备：将待观察的样品进行切片、染色、脱水、包埋等处理，制备成适合电子显微镜观察的样品。
（2）电子显微镜操作：启动电子显微镜，进行真空抽气，调整电子束加速电压和电流，选择合适的物镜和探测器，进行样品的观察。
（3）图像采集：通过控制样品台和物镜，对样品进行扫描，采集不同区域的图像。
（4）图像处理：对采集到的图像进行滤波、增强、分割等处理，提取样品的微观结构信息。
4. 实验结果与分析本次实验中，我们观察了多种材料的微观结构，包括金属、陶瓷、生物组织等。
通过电子显微镜，我们成功获得了样品的高分辨率图像，并对其进行了分析。
（1）金属样品：观察到了金属晶粒的尺寸、形状、分布等信息，分析了晶粒生长、晶界、位错等微观结构。
（2）陶瓷样品：观察到了陶瓷晶粒的尺寸、形状、分布，以及晶界、气孔等微观结构，分析了陶瓷材料的微观结构和性能。
（3）生物组织样品：观察到了细胞、细胞器、组织结构等微观结构，分析了生物组织的形态和功能。
5. 实验体会通过本次电子显微镜实验实训，我深刻体会到了以下几点：（1）电子显微镜是一种强大的科研工具，可以观察到样品的纳米级结构，对材料科学、生物学等领域的研究具有重要意义。
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构
实验报告利用电子显微镜观察细胞结构实验报告：利用电子显微镜观察细胞结构一、实验目的本实验旨在通过电子显微镜观察细胞的精细结构，深入了解细胞的组成、形态和功能，提高对细胞生物学的认知水平。
二、实验原理电子显微镜利用电子束替代可见光，通过电磁透镜对电子束进行聚焦和成像。
由于电子的波长极短，因此电子显微镜能够提供比光学显微镜更高的分辨率，可以清晰地显示细胞内的细胞器、膜结构等细微结构。
三、实验材料与设备1、实验材料培养的细胞样本（如肝细胞、神经细胞等）固定剂（如戊二醛、锇酸等）脱水剂（如乙醇、丙酮等）包埋剂（如环氧树脂）超薄切片机电子显微镜2、实验设备移液器离心机烤箱镀膜仪四、实验步骤1、细胞固定将培养的细胞用磷酸盐缓冲液（PBS）冲洗，去除培养基。
加入适量的戊二醛固定液，室温下固定 1 2 小时。
用 PBS 冲洗，去除多余的固定液。
2、脱水处理依次将细胞样本放入不同浓度的乙醇溶液（30%、50%、70%、90%、100%）中进行脱水，每次 10 15 分钟。
3、包埋将脱水后的细胞样本放入环氧树脂中，在烤箱中聚合包埋。
4、超薄切片制作使用超薄切片机将包埋好的样本切成厚度约 50 70 纳米的超薄切片。
5、切片染色将超薄切片放在铜网上，用铀盐和铅盐进行染色，增强对比度。
6、电子显微镜观察将染色后的切片放入电子显微镜中，调整参数进行观察和拍照。
五、实验结果与分析1、细胞膜电子显微镜下，细胞膜呈现为两层暗线夹着一层亮线的结构，厚度约为 7 10 纳米。
可以清晰地看到细胞膜上的蛋白质分子和糖链。
2、细胞质细胞质中可以观察到线粒体、内质网、高尔基体等细胞器。
线粒体呈现为椭圆形或棒状，具有双层膜结构，内膜向内折叠形成嵴，嵴上分布着大量的酶，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
内质网分为粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上附着有核糖体，是蛋白质合成的场所；滑面内质网与脂质合成和解毒作用有关。
高尔基体由扁平膜囊、小泡和大泡组成，参与细胞的分泌活动。
电子扫描显微镜实验报告
电子扫描显微镜实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉电子扫描显微镜（SEM）的工作原理、操作方法，并通过实际观察样品，获取微观结构的图像和信息，为材料科学、生物学等领域的研究提供有力的支持。
二、实验原理电子扫描显微镜是利用聚焦的电子束在样品表面扫描，产生二次电子、背散射电子等信号，通过探测器收集这些信号并转化为图像。
其工作原理基于电子与物质的相互作用，电子束的能量和束斑大小决定了成像的分辨率和景深。
三、实验仪器与材料1、仪器：电子扫描显微镜（型号：＿____）2、材料：金属样品（如铜、铝）、生物样品（如细胞切片）、半导体样品（如硅片）四、实验步骤1、样品制备金属样品：经过切割、研磨、抛光等处理，以获得平整光滑的表面。
生物样品：经过固定、脱水、切片、染色等处理，使其能够在电子束下保持结构稳定。
半导体样品：采用化学腐蚀或机械抛光的方法，去除表面损伤层。
2、仪器操作打开电子扫描显微镜的电源，等待仪器预热至稳定状态。
将制备好的样品放入样品室，使用样品台的调节装置，将样品准确地定位在电子束的照射区域。
选择合适的加速电压、工作距离、放大倍数等参数。
进行聚焦和像散校正，使图像清晰。
3、图像采集与处理启动图像采集系统，获取样品的扫描图像。
对采集到的图像进行亮度、对比度、色彩等方面的调整，以突出样品的特征。
五、实验结果与分析1、金属样品观察到金属表面的微观形貌，如晶粒大小、晶界分布等。
分析了表面的缺陷，如划痕、孔洞等。
2、生物样品清晰地看到细胞的结构，如细胞膜、细胞核、细胞器等。
能够观察到细胞之间的连接和相互作用。
3、半导体样品显示出半导体表面的晶格结构和缺陷。
对表面的杂质分布进行了初步分析。
六、实验注意事项1、样品制备过程中要避免引入污染和损伤，以保证观察结果的准确性。
2、操作电子扫描显微镜时，要严格按照操作规程进行，避免误操作导致仪器损坏。
3、在图像采集和处理过程中，要注意参数的选择和调整，避免过度处理导致图像失真。
电子显微技能分析训练(SEM)实验报告(封面)
哈尔滨工业大学电子显微镜分析技能训练扫描电子显微镜部分实验报告姓名学号专业学院引言本人通过对扫描电子显微镜分析技能训练实验课的学习，学会了使用扫描电镜拍摄样品的表面形貌、对感兴趣的区域进行成分分析（包括点分析、线分析以及面分析）、标定菊池花样及观察了晶体的晶向分布，并且观察了FIB电镜样品制备过程。
扫描电子显微镜是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具。
其成像原理与透射电子显微镜不同，它不用电磁透镜放大成像，而是以类似电视摄像显像的方式，利用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的，其中主要是样品的二次电子发射。
用扫描电镜观察断口时，样品不必复制，可直接进行观察，这给分析带来了极大的方便。
目前，显微断口的分析工作大都是用扫描电子显微镜来完成的。
由于电子枪效率的不断提高，使扫描电子显微镜样品室附近的空间增大，可以装入更多的探测器。
因此，目前扫描电镜不只是分析形貌像，它还可以和其他的分析仪器组合，使人们能够在同一台仪器上进行形貌、微区成分和晶体结构等多种微观组织结构信息的同位分析。
第1章扫描电子显微镜的基本结构图1扫描电镜基本结构示意图1.1电子光学系统电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。
1.1.1电子枪扫描电子显微镜中电子枪与透射电镜中的电子枪相似，只是加速电压比透射电子显微镜低。
采用普通热阴极电子枪的时候，扫描电子束的直径可达6nm左右。
若采用六硼化镧阴极和场发射电子枪，电子束束径还可以进一步缩小。
1.1.2电磁透镜扫描电子显微镜中各电磁透镜都不作成像作用，而是作为聚光镜用，它们的功能只是把电子枪的束斑（虚光源）逐级聚焦缩小，使原来直径约为50微米的束斑缩小成一个只有数个纳米的细小斑点。
扫描电镜一般包括三个聚光镜。
第一个聚光镜和第二个聚光镜的作用是可以把电子束光斑缩小；第三个透镜是弱磁透镜，具有较长的焦距。
从而能够使样品室和透镜之间留有一定的空间，以便装入各种信号探测器。
SEM实验报告
SEM实验报告实验目的：本次实验旨在通过扫描电子显微镜（SEM）的应用，对材料的微观结构进行表征和观察，并利用SEM技术分析样品的形貌特征、组织结构、成分组成等相关信息。
实验装置和方法：本次实验采用了型号为XYZ SEM-100的扫描电子显微镜。
实验过程如下：1. 样品的制备：选择了一块金属材料作为样品，使用砂纸将其表面打磨至光滑。
随后，将样品浸泡在去离子水中并使用超声波清洗10分钟，以去除表面的杂质。
最后，将样品晾干。
2. 样品的固定：将样品放置在SEM样品架上，并使用导电胶将其固定。
导电胶的使用可以提高样品的导电性，增强SEM观察的效果。
3. SEM参数设置：设置SEM的工作条件，包括加速电压、工作距离、电子束流、信号采集等参数。
本次实验中，采用了加速电压15 kV，工作距离10 mm，电子束流100 pA的参数。
4. SEM样品架的安装：将装有样品的SEM样品架安装到SEM主机中。
5. SEM观察和图像获取：打开SEM主机，进行样品的观察和图像获取。
通过调节焦距和样品位置，选取合适的观察区域，获得清晰的图像。
实验结果与分析：在SEM观察过程中，我们获得了样品不同区域的图像，并对其进行了分析和评估。
1. 形貌特征：通过SEM的观察，我们发现样品表面存在许多微小的颗粒状结构。
这些颗粒具有不同的形状和大小，呈现出均匀分布的特点。
这种形貌特征可能与材料的晶格结构和制备工艺有关。
2. 组织结构：在高放大倍率下观察，我们发现样品内部存在一定的晶格结构。
晶粒之间呈现出不规则的形状，且有的晶粒之间存在空隙。
这表明样品的组织结构较为疏松，晶粒尺寸不均匀。
3. 成分组成：利用能谱分析技术（EDS），我们对样品进行了元素成分的定性分析。
结果显示，样品主要由金属元素组成，其中含有氧、碳等少量杂质元素。
这些元素的分布情况在SEM图像中也得到了初步的展示。
实验结论：通过本次SEM实验，我们成功对金属材料的微观结构进行了观察和表征。
电子显微镜使用的实习报告
一、实习背景随着科学技术的不断发展，电子显微镜在材料科学、生物医学、地质学等领域的研究中发挥着越来越重要的作用。
为了提高自身的专业技能，深入了解电子显微镜的原理和使用方法，我参加了为期一个月的电子显微镜实习。
二、实习目的1. 熟悉电子显微镜的基本原理和结构；2. 掌握电子显微镜的操作技能；3. 学习样品制备、观察和分析方法；4. 培养独立思考和解决问题的能力。
三、实习内容1. 电子显微镜的基本原理电子显微镜是利用电子束代替光束来观察样品的显微镜。
其基本原理是：将电子束聚焦到样品上，根据样品对电子的散射、吸收、衍射等现象，获得样品的微观结构信息。
2. 电子显微镜的结构电子显微镜主要由以下几部分组成：（1）电子枪：产生电子束；（2）聚光镜：将电子束聚焦到样品上；（3）样品室：放置待观察的样品；（4）物镜：放大样品；（5）投影镜：进一步放大样品；（6）荧光屏：显示样品的图像。
3. 样品制备样品制备是电子显微镜观察的重要环节。
实习期间，我学习了以下样品制备方法：（1）切片法：将样品切成薄片，然后进行染色、脱水、包埋等处理；（2）透射电镜样品制备：将样品切成极薄的切片，进行染色、脱水、包埋等处理；（3）扫描电镜样品制备：将样品进行喷金、导电、固定等处理。
4. 操作技能实习期间，我掌握了以下操作技能：（1）电子显微镜的开关机操作；（2）电子显微镜的调焦、扫描、放大等操作；（3）样品的装载、观察、拍摄等操作；（4）电子显微镜的维护和保养。
5. 观察与分析实习期间，我观察了多种样品，如细胞、组织、矿物等。
通过对样品的观察，我学习了以下分析方法：（1）形态分析：观察样品的形状、大小、结构等；（2）成分分析：分析样品的元素组成、化学成分等；（3）结构分析：分析样品的晶体结构、分子结构等。
四、实习收获1. 理论知识：通过实习，我对电子显微镜的基本原理、结构、操作方法等理论知识有了更深入的了解；2. 实践能力：掌握了电子显微镜的操作技能，能够独立进行样品制备、观察和分析；3. 团队合作：在实习过程中，与同学互相学习、交流，提高了团队合作能力；4. 解决问题能力：在遇到问题时，通过查阅资料、请教老师，学会了如何独立思考和解决问题。
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2014年秋季学期研究生课程考核（读书报告、研究报告）考核科目电子显微分析技能训练学生所在院系材料学院学生所在学科材料加工工程姓名王保全学号14SD*****学生类别应用型扫描电子显微镜扫描电子显微镜是利用细聚焦电子束在样品表面扫描时，激发出来的各种物理信号调制成像的。
新式扫描电子显微镜的二次电子像分辨率已经达到3~4mm，放大倍数可以原位数倍放大到20万倍左右。
由于扫描电子显微镜的景深远比光学显微镜大，可以用它进行显断口分析。
用扫描电子显微镜观察显微断口形貌时，样品不必复制，可进行观察，这给分析带来了极大的方便。
因此，目前显微断口的分析工作都是通过扫描电子显微镜完成的。
电子显微枪的效率不断提高，使得扫描电子显微镜样品室附近的空间增大，可以装入更多的探测器。
因此，现在的扫描电子显微镜不只是分析形貌，它可以和其它分析仪器相结合，使人们能够在同一台仪器上进行形貌、微区成分和晶体结构等微观组织结构的同位分析。
1扫描电子显微镜的构造和工作原理扫描电子显微镜是由电子光学系统，信号收集处理、图像显示和记录系统，真空系统三个基本部分组成。
图1为扫描电子显微镜原理的框图。
图1扫描电子显微镜原理的框图1.1电子光学系统（镜筒）1.1.1电子枪扫描电子显微镜中的电子枪与透射电子显微镜的电子枪相似，只是加速电压比透射电子显微镜低。
1.1.2电磁透镜扫描电子显微镜中各电磁透镜都不作成像透镜用，而是作聚光镜用，它们的功能只是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小，使原来直径约为50um的束斑缩小成一个只有数个纳米的细小斑点。
要达到这样的缩小倍数，必须用几个透镜来完成。
扫描电子显微镜一般都有三个聚光镜，前两个聚光镜是强磁透镜，可把电子束光斑缩小，第三个透镜是弱磁透镜，具有较长的焦距。
布置这个末级透镜的目的在于使样品室和透镜之间有一定的空间，以便装入各种信号探测器。
扫描电子显微镜中照射到样品上的电子书直径越小，就相当于成像单元的尺寸越小，相应的分辨率越高。
采用普通热阴极电子枪，扫描电子束的束径可达到6nm左右。
若采用六硼化镧阴极和场发射电子枪，电子束束径还可进一步缩小。
1.1.3扫描线圈扫描线圈的作用是使电子书偏转，并在样品表面左右规则的扫动，电子束在样品上的扫描动作和县相关上的扫描动作保持严格同步，因为它们是由同一扫描发生器控制的。
图2示出电子束在样品表面进行扫描的两种方式。
进行形貌分析时都采用光栅扫描方式，见图2-a。
当电子束进入上偏转线圈时，方向发生转折，随后又有下偏转线圈使它的方向发生第二次转折。
发生二次偏转的电子束通过末级透镜的光心射到样品表面。
在电子束偏转的同时还带有逐行扫描动作，电子束在上下偏转线圈的作用下，在样品表面扫描出方形区域，相应地在显像管荧光屏上也画出一帧比例图像。
样品上各点受到电子束轰击时发出的信号可由信号探测器接收，并通过显示系统在显像管荧光屏上按强度描绘出来。
如果电子束经上述偏转线圈转折后未经下偏转线圈改变方向，而直接由末级透镜折射到入射点位置，这种扫描方式称为角光栅扫描或摇摆扫描，见图2-b。
入射束被上偏转线圈转折的角度越大，则电子束在入射点上摆动的角度也越大。
在进行电子通道花样分析时，我们将采用这种操作方式。
1.1.4样品室样品室內除放置样品外，还安置信号探测器。
各种不同信号的收集和相应检测器的安放位置有很大的关系，如果安置不当，则有可能收不到信号或收到的信号很弱，从而影响分析精度。
样品台本身是一个复杂而精密的组件，它应能夹持一定尺寸的样品，并能使样品做平移、倾斜和转动等运动，以利于对样品上每一特定位置进行各种分析。
新式扫描电子显微镜的样品室实际上是一个微型实验室，它带有多种附件，可使样品在样品台上加热、冷却和进行力学性能试验。
1.2信号收集处理和图像显示记录系统二次电子、背散射电子、和透射电子的信号都可采用信号闪烁计数器来进行检测。
信号电子进入闪烁体后即引起电离，当离子和电子复合后就产生可见光。
可见光信号通过光导管送入光电倍增器，光信号放大，即又转化成电流信号输出，电流信号经视频放大器放大后就成为调制信号。
如前所述，由于镜筒中的电子束和显像管中电子束是同步扫描的，而荧光屏上每一点的亮度是根据样品上被激发出来的信号强度来调制的，因此样品上各点的状态各不相同，所以接收到的信号也不相同，于是就可以在显像管上看到一幅反映样品各点状态的扫描电子显微图像。
1.3真空系统为保证扫描电子显微镜电子光学系统的正常工作，对镜筒内的真空度有一低昂的要求。
一般情况下，如果真空系统能提供1.33x10-2~1.33x10-3Pa的真空度时，就可防止样品的污染。
如果真空度不足，除样品被严重污染外，还会出现灯丝寿命下降、极间放电等问题。
图1所示为扫描电镜外观图。
图3扫描电镜外观图2扫描电镜的应用之丝状斑迹的判定在扫描电子分析中，电镜的电子枪发射出电子束，电子在电场的作用下加速，经过两三个电磁透镜的作用后在样品表面聚焦成极细的电子束。
该细小的电子束在末透镜上方的双偏转线圈作用下在样品表面进行扫描，被加速的电子与样品相互作用，激发出各种信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子及阴极荧光等。
这些信号被按顺序、成比例地交换成视频信号、检测放大处理成像，从而在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
某钢厂供韩国的热轧板经用户电镀锌磷化后，发现板表面存在隐约可见的条纹，称为丝状斑迹缺陷。
可以发现冷轧丝状斑迹的颜色随人射光的方向改变而发生明显变化，当人射光转动到某一方向时，即使很明显的丝状斑迹缺陷也会完全消失。
使用扫描电镜观察丝状斑迹处与正常部位锌晶粒形貌的差异，见图4。
正常部位锌的晶粒呈无取向状态分布，而丝状斑迹缺陷处锌的晶粒生长方向一致、呈较大片状沿轧制方向断续分布。
缺陷溯源性研究表明:由于热轧时轧辊冷却水泄漏，导致热轧板局部表面形成高斯织构。
高斯织构在钢板制备过程中没有消除而遗留下来，镀锌时锌晶粒定向生长，导致对光的折射能力不同，而表现为丝状斑迹缺陷。
a ）正常部位b ）丝状斑迹处图4 镀锌板表面不同部位锌晶粒的形貌透射电子显微镜透射电子显微镜是一种具有高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器，被广泛应用与材料科学等研究领域。
透射电镜以波长极短的电子束为光源，电子束经聚光镜系统的电磁透镜聚焦成一束近似平行的光线穿透样品，再经成像系统的电磁透镜成像和放大，然后电子束投射到镜筒最下方的荧光屏上形成所要观察的图像。
在材料科学领域，透射电镜主要可用于材料微曲的组织形貌观察，晶体结构分析和晶体缺陷分析。
电子枪发射的电子在阳极电压的加速作用下，高速地穿过阳极孔，被聚光镜汇聚成很细的电子束照明样品。
因为电子束穿透样品能力有限，所以要求样品做得很薄，观察区域的厚度在200nm左右。
由于样品微曲的厚度、平均原子序数、晶体结构或位向有差别，使电子束透过样品时发生部分散射，其散射使透过物镜光阑孔的电子束强度产生差别，经过物镜聚焦放大在其像平面上，形成第一幅反应样品微观特征的电子像。
然后再经中间镜和投影镜两级放大，投射到荧光屏上对荧光屏感光，即把电子的强度转换为人眼可见的光强度分布，或由照相底片感光记录，从而得到一幅具有一定衬度的高放大倍数的图像。
图1 透射显微镜构造原理和光路1透射电子显微镜的结构和成像原理透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。
它由电子光学系统、电源与控制系统及真空系统三部分组成。
电子光学系统通常简称镜筒，是透射电子显微镜的核心，它的光路原理与透射光学显微镜十分相似，如图1所示。
它分为三部分，即照明系统、成像系统和观察记录系统。
晶体薄膜样品明暗场像的衬度，是由于样品的相应不同部位的结构或位向的差别导致衍射强度的差异而形成的，因此称其为衍射衬度，以衍射衬度机制为主而形成的图像称为衍衬像。
如果只允许投射束通过物镜光阑成像，称其为明场像；如果只允许某支衍射束通过物镜光阑成像，则称其为暗场像。
就衍射衬度而言，样品中不同部位结构或位向的差别，实际上表现在满足或偏离布拉格条件的程度上的差别。
满足布拉格条件的区域，衍射束强度较高，而投射束强度相对较弱，用投射束成明场像该区域呈暗衬度；反之，偏离布拉格条件的区域，衍射束强度较弱，而投射束强度相对较高，该区域在明场像中呈亮衬度。
而暗场像中的衬度则与选择哪只衍射束成像有关。
如果在一个晶粒内，在双光束衍射条件下，明场像与暗场像的衬度恰好相反。
1.1照明系统照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。
起作用是提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度好、束流稳定的照明源。
为满足明场和暗场成像需要，照明束可在2°~3°范围内倾斜。
1.1.1电子枪电子枪是透射电子显微镜的电子源。
常用的热阴极三级电子枪，它由发夹形钨丝阴极、栅极和阳极组成，如图所示。
a）自偏压回路b)电子枪内的等电位面图2 电子枪图2-a为电子枪的自偏压回路，负的高压直接加在栅极上，而阴极和负高压之间因加上了一个偏压电阻，使栅极和阴极之间有一个数百幅的电位差。
图2-b 反映了阴极、栅极、和阳极之间的等电位面分布情况。
因为栅极比阴极电位值更负，所以可以用栅极来控制阴极的发射电子有效区域。
当阴极流向阳极的电子数量加大时，在偏压电阻两端的电位值增加，使栅极电位比阴极进一步变负，由此可以减小灯丝有效发射区域的面积，束流随之减小。
若束流因某种原因减小时，偏压电阻两端的电压随之下降，致使栅极和阴极之间的点位接近。
此时，栅极排斥阴极发射电子的能力减小，束流又可望上升。
因此，自偏压回路可以起到限制和稳定束流的作用。
由于栅极的电位比阴极负，所以自阴极端点引出的等位面在空间呈弯曲状。
在阴极和阳极之间的某一地点，电子束会汇集成一个交叉点，这就是通常所说的电子源。
交叉点处电子束直径约几十个微米。
1.1.2聚光镜聚光镜用来会聚电子枪射出的电子束，以最小的损失照明样品，调节照明强度、孔径角和束斑大小。
一般都采用双聚光镜系统，如图所示。
第一聚光镜是强励磁透镜，束斑缩小率为10~50倍左右，将电子枪第一交叉点束斑缩小为Φ1~5um；而第二聚光镜是弱励磁透镜，适焦时放大倍数为2倍左右。
结果在样品平面上可获得Φ2~10um的照明电子束斑。
1.2成像系统1.2.1物镜物镜是用来形成第一幅高分辨率电子显微图像或电子衍射花样的透镜。
透射电子显微镜分辨率的高低主要取决于物镜。
因为物镜的任何缺陷都将被成像系统中其它物镜进一步放大。
与取得物镜的高分辨率，必须尽可能降低像差。
通常采用强励磁、短焦距的物镜，像差小。
物镜是一个强励磁短焦距的透镜，它的放大倍数较高，一般为100~300倍。
目前，高质量的物镜其分辨率可达0.1nm左右。
物镜的分辨率主要决定于极靴的形状和加工精度。