什么是電子顯微鏡？工作原理及結(jié)構(gòu)是什么？
一、電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)
電鏡的主要結(jié)構(gòu)有：電子光學(xué)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、供電系統(tǒng)。
1.電子光學(xué)系統(tǒng)
1）照明部分
（1）陰極：又稱燈絲，一般是由0.03～0.1毫米的鎢絲作成V或Y形狀。
（2）陽(yáng)極：加速?gòu)年帢O發(fā)射出的電子。為了安全，一般都是陽(yáng)極接地，陰極帶有負(fù)高壓。
（3）控制極：會(huì)聚電子束；控制電子束電流大小，調(diào)節(jié)象的亮度。
陰極、陽(yáng)極和控制極決定著電子發(fā)射的數(shù)目及其動(dòng)能，因此，人們習(xí)慣上把它們通稱為“電子***”。
（4）聚光鏡：由于電子之間的斥力和陽(yáng)極小孔的發(fā)散作用，電子束穿過(guò)陽(yáng)極小孔后，又逐漸變粗，射到試樣上仍然過(guò)大。聚光鏡就是為克服這種缺陷加入的，它有增強(qiáng)電子束密度和再一次將發(fā)散的電子會(huì)聚起來(lái)的作用。
2）成像放大部分
（1）試樣室：位于照明部分和物鏡之間，它的主要作用是通過(guò)試樣臺(tái)承載試樣，移動(dòng)試樣。
（2）物鏡：電鏡的*關(guān)鍵的部分，投射電鏡的好壞，很大程度上取決于物鏡的好壞。物鏡的*短焦距可達(dá)1毫米，放大倍數(shù)約為300倍，*佳分辨本領(lǐng)可達(dá)1埃，目前，實(shí)際的分辨本領(lǐng)為2埃。
（3）中間鏡
（4）投影鏡
3）顯像部分
這部分由觀察室和照相機(jī)構(gòu)組成。在分析電鏡中，還有探測(cè)器和電子能量分析附件。
2.真空系統(tǒng)
為了保證真在整個(gè)通道中只與試樣發(fā)生相互作用，而不與空氣分子發(fā)生碰撞，因此，整個(gè)電子通道從電子***至照相底板盒都必須置于真空系統(tǒng)之內(nèi)，一般真空度為10-4～10-7毫米汞柱。
3.供電系統(tǒng)
透射電鏡需要兩部分電源：一是供給電子***的高壓部分，二是供給電磁透鏡的低壓穩(wěn)流部分。電源的穩(wěn)定性是電鏡性能好壞的一個(gè)極為重要的標(biāo)志。所以，對(duì)供電系統(tǒng)的主要要求是產(chǎn)生高穩(wěn)定的加速電壓和各透鏡的激磁電流。近代儀器除了上述電源部分外，尚有自動(dòng)操作程序控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
目前，風(fēng)行于世界的大型電鏡，分辨本領(lǐng)為2～3埃，電壓為100～500kV，放大倍數(shù)50～1200000倍。由于材料研究強(qiáng)調(diào)綜合分析，電鏡逐漸增加了一些其它專門儀器附件，如掃描電鏡、掃描透射電鏡、X射線能譜儀、電子能損分析等有關(guān)附件，使其成為微觀形貌觀察、晶體結(jié)構(gòu)分析和成分分析的綜合性儀器，即分析電鏡。它們能同時(shí)提供試樣的有關(guān)附加信息。
二、電子顯微鏡的成像原理
目前，電子顯微鏡技術(shù)（electron microscopy）已成為研究機(jī)體微細(xì)結(jié)構(gòu)的重要手段。常用的有透射電鏡（transmission electron microscope，TEM）和掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）。與光鏡相比，電鏡用電子束代替了可見光，用電磁透鏡代替了光學(xué)透鏡，并使用熒光屏將肉眼不可見電子束成像。
1、透射電子顯微鏡（Transmission electron microscope，TEM）
在真空條件下，電子束經(jīng)高壓加速后，穿透樣品時(shí)形成散射電子和透射電子，它們?cè)陔姶磐哥R的作用下在熒光屏上成像。
電子束投射到樣品時(shí)，可隨組織構(gòu)成成分的密度不同而發(fā)生相應(yīng)的電子發(fā)射，如電子束投射到質(zhì)量大的結(jié)構(gòu)時(shí)，電子被散射的多，因此投射到熒光屏上的電子少而呈暗像，電子照片上則呈黑色。稱電子密度高（electron dense）。反之，則稱為電子密度低（electron lucent）。
2、掃描電鏡（Scanning Electron microscope）
掃描電鏡是利用二次電子信號(hào)成像來(lái)觀察樣品的表面形態(tài)。用極細(xì)的電子束在樣品表面掃描，激發(fā)樣品表面放出二次電子，將產(chǎn)生的二次電子用特制的探測(cè)器收集，形成電信號(hào)運(yùn)送到顯像管，在熒光屏上顯示物體。（細(xì)胞、組織）表面的立體構(gòu)像，可攝制成照片。
掃描電鏡能觀察較大的組織表面結(jié)構(gòu)，1mm左右的凹凸不平面能清所成像，故放樣品圖像富有立體感。
三、樣本的制備
由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，必須制備更薄的*薄切片（通常為50～100nm）。
其制備過(guò)程要求極嚴(yán)格。要在機(jī)體死亡后的數(shù)分鐘釣取材，組織塊要?。?立方毫米以內(nèi)），常用戊二醛和餓酸進(jìn)行雙重固定，樹脂包埋，用特制的*薄切片機(jī)（ultramicrotome）切成*薄切片，再經(jīng)醋酸鈾和檸檬酸鉛等進(jìn)行電子染色。
四、電鏡技術(shù)的應(yīng)用
在生命科學(xué)領(lǐng)域可用于胚胎及組織發(fā)生學(xué)方面的研究和觀察；在臨床上可用于多種疾病亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)病變的觀察和診斷，特別是腎小球疾病及肌病的診斷，以及一些疑難腫瘤的組織來(lái)源和細(xì)胞屬性判定，如一些去分化、低分化或多向分化腫瘤的診斷和鑒別診斷；*早關(guān)于細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)描述也是源于電鏡的觀察。
隨著電鏡技術(shù)的不斷發(fā)展，以及與其他方法的綜合使用，還出現(xiàn)了免疫電鏡、電鏡細(xì)胞化學(xué)技術(shù)、電鏡圖像分析技術(shù)及全息顯微術(shù)等。
電鏡技術(shù)也有其局限性：如電鏡設(shè)備昂貴、樣本制備較復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用較高；另外，由于樣本取材少，觀察范圍有限，有時(shí)還可能會(huì)遺漏信息；當(dāng)用于輔助腫瘤外檢診斷時(shí)，只能判定組織或細(xì)胞的來(lái)源，不能確定腫瘤的良惡性。