透過型電子顕微鏡の原理は何ですか?
電子顕微鏡と光学顕微鏡の結像原理は基本的に同じですが、前者は電子ビームを光源とし、電磁場をレンズとする点が異なります。また、電子ビームの透過力は非常に弱いため、電子顕微鏡で使用する標本は厚さ約 5nm の超薄切片にする必要があります。このような切片は超薄切片作製装置で作製する必要があります。電子顕微鏡は、最大 100 万倍まで拡大でき、照明システム、結像システム、真空システム、記録システム、電源システムの 5 つの部分で構成され、さらに細分化すると、電子レンズと結像記録システムの主要部分、真空中に置かれた電子銃、集光ミラー、物体室、対物レンズ、回折ミラー、中間ミラー、投影ミラー、蛍光スクリーン、カメラになります。電子顕微鏡は、電子を使用して物体の内部または表面を視覚化する顕微鏡です。 高速電子の波長は可視光の波長よりも短く（波動粒子二重性）、顕微鏡の解像度は使用する波長によって制限されるため、電子顕微鏡の理論上の解像度（約 0.1 ナノメートル）は光学顕微鏡の解像度（約 2 00 ナノメートル）よりもはるかに高くなります。透過型電子顕微鏡（Transmission electron microscope、略して TEM）は、透過型電子顕微鏡とも呼ばれ、非常に薄いサンプルに投影される加速され集約された電子ビームであり、電子はサンプル内の原子と衝突して方向を変え、立体角散乱を引き起こします。散乱角の大きさはサンプルの密度と厚さに関係しているため、異なる明暗の画像が形成され、拡大および焦点を合わせた後に画像がイメージングデバイス（蛍光スクリーン、フィルム、光結合コンポーネントなど）に表示されます。 電子のド・ブロイ波長は非常に短いため、透過型電子顕微鏡の解像度は光学顕微鏡の解像度よりもはるかに高く、0.1～0.2nmに達し、倍率は数十万～数百万倍です。したがって、透過型電子顕微鏡を使用すると、サンプルの微細構造、または光学顕微鏡で観察できる最小構造の数十万倍小さい原子1列の構造さえも観察できます。TEMは、がん研究、ウイルス学、材料科学、ナノテクノロジー、半導体研究など、物理学と生物学に関連する多くの科学分野で重要な分析方法です。
