透射式电子显微镜英文解释翻译、透射式电子显微镜的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 transmission electron microscope
分词翻译:
透的英语翻译:
appear; fully; pass through; penetrate; tell secretly
【机】 permease
射的英语翻译:
discharge in a jet; fire; insinuate; send out; shoot
【医】 ray
式的英语翻译:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
电子显微镜的英语翻译:
【化】 electron microscope
【医】 electron microscope
专业解析
透射式电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)是一种利用高能电子束穿透超薄样品,通过电磁透镜成像和分析样品内部微观结构的高分辨率显微设备。其工作原理基于电子束与样品原子的相互作用,透射电子经放大后形成明暗衬度的图像,可揭示材料在原子尺度的晶体结构、缺陷及成分分布。
核心组成与工作原理
-
电子源与照明系统
采用场发射电子枪(Field Emission Gun, FEG)产生高亮度、高相干性电子束,经聚光镜聚焦后照射到样品表面。电子束加速电压通常在80-300 kV范围内,波长极短(如200 kV时约0.0025 nm),为原子级分辨率提供基础(来源:中国科学院物理研究所《电子显微学原理》)。
-
样品相互作用与成像
电子束穿透样品(厚度通常<100 nm)时,部分电子因散射被遮挡,未散射电子通过物镜形成衍射花样或相位衬度像。物镜球差校正器可进一步将分辨率提升至0.05 nm以下,实现单原子成像(来源:Nature期刊《球差校正电镜技术进展》)。
-
信号检测与分析
透射电子经多级磁透镜放大后,由荧光屏或CCD相机记录图像。配合能谱仪(EDS)或电子能量损失谱仪(EELS),可同步分析元素组成及化学态(来源:美国材料试验协会标准 ASTM E2090)。
核心应用领域
- 材料科学:观察晶体缺陷(位错、层错)、纳米颗粒尺寸分布及界面原子结构(来源:Science期刊《高温超导体微观机制研究》)。
- 生命科学:冷冻电镜技术(Cryo-TEM)解析蛋白质三维结构,如病毒衣壳组装机制(来源:诺贝尔化学奖委员会官网)。
- 半导体工业:芯片工艺中界面缺陷分析与失效机理研究(来源:IEEE Transactions on Electron Devices)。
技术优势与局限
- 分辨率:可达0.1 nm级,远超光学显微镜(~200 nm)。
- 局限:样品制备复杂(需超薄切片或离子减薄),真空环境限制活体观测,高能电子束可能引发放射损伤。
参考文献来源:
: 中国科学院物理研究所《电子显微学原理》(专著)
: Nature 539, 263–267 (2016)
: ASTM E2090-19 Standard Guide for Use of Electron Beam Instruments
: Science 358, 6363 (2017)
: Nobel Prize in Chemistry 2017 Technical Background
: IEEE Trans. Electron Dev. 65(8), 3129-3136 (2018)
网络扩展解释
透射式电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)是一种利用高能电子束穿透样品进行显微成像的设备,其核心原理和特点如下:
一、定义与基本原理
-
定义
TEM通过加速电子束穿透超薄样品(通常厚度<100 nm),根据电子与原子作用产生的散射差异成像。其分辨率可达0.1-0.2纳米,放大倍数达百万倍,远超光学显微镜()。
-
成像原理
- 电子束经电磁透镜聚焦后穿透样品,与原子发生散射,散射角度与样品密度、厚度相关,形成明暗对比的影像()。
- 阿贝公式($$ r = frac{λ}{2nsinα} $$)显示,电子波长(λ)极短(如100 keV电子波长为0.0037 nm),因此分辨率远高于光学显微镜()。
二、技术发展
- 历史背景
1933年由德国科学家卢斯卡和克诺尔发明第一台TEM,1939年西门子实现量产,初始分辨率比光学显微镜提高20倍()。
- 技术进步
现代TEM分辨率达亚埃级(<0.1 nm),可观察单列原子结构()。
三、核心优势
- 高分辨率
电子波长极短,结合电磁透镜校正技术,实现原子级成像()。
- 多功能性
支持明场成像(透射电子为主)和暗场成像(散射电子为主),用于分析晶体结构、缺陷等()。
四、应用领域
- 材料科学:观察纳米材料、金属晶格等超微结构。
- 生物学:解析病毒、细胞器等亚显微结构()。
- 化学:分析催化剂表面原子排布()。
五、工作流程示例
- 电子枪发射高能电子束;
- 聚光镜聚焦电子束至样品;
- 透射电子经物镜、中间镜、投影镜多级放大;
- 荧光屏或探测器转换为可见图像()。
参考资料
- 更完整信息可参考中国科学院网页()及透射电镜工作示意图()。
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