热发射电子需要电磁透镜才能形成光束

电磁透镜

热发射电子需要电磁透镜才能形成光束，因此电磁透镜对于使用热发射电子的SEM来说是的。通常组装两个组：

会聚透镜：顾名思义，会聚透镜使用会聚电子束，组装在真空柱中，位于电子下方。通常不止一个，并且有一组会聚光圈与之匹配。 但是，会聚透镜仅用于会聚电子束，与成像焦点无关。

物镜：物镜是真空柱底部的电磁透镜，负责将电子束的焦点会聚到样品表面。

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的基本工作原理

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的基本工作原理：

透射电镜TEM：电子束在穿过样品时，会和样品中的原子发生散射，样品上某一点同时穿过的电子方向是不同，这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间，这些电子通过过物镜放大后重新汇聚，形成该点一个放大的实像，这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲，但可以这么想象，如果样品内部是均匀的物质，没有晶界，没有原子晶格结构，那么放大的图像也不会有任何反差，事实上这种物质不存在，所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大（具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的,如果亮度大，由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定），然后投影在荧光屏上成像。由于透射电镜物镜焦距很短，也因此具有很小的像差系数，所以透射电镜TEM具有非常高的空间分辨率，0.1-0.2nm，但景深比较小，对样品表面形貌不敏感，主要观察样品内部结构。

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的样品制备

透射电镜TEM和扫描电镜SEM的样品制备：

透射电镜TEM:电子的穿透能力很弱，透射电镜往往使用几百千伏的高能量电子束，但依然需要把样品磨制或者离子减薄或者超薄切片到微纳米量级厚度，这是基本要求。透射制样是学问，制样好坏很多情况要靠运气，北京大学物理学院电子显微镜实验室，制样室都贴着制样过程规范，结语是祝你好运！

扫描电镜SEM: 几乎不用制样，直接观察。大多数非导体需要制作导电膜，绝大多数几分钟的搞定， 含水的生物样品需要固定脱水干燥，又要求不变形，比较麻烦，自然干燥还要晒几天吧。