解決方案
SOLUTION
● 透射電鏡成像原理
透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope, 簡稱TEM)是對物質微觀結構進行表征分析的儀器。
TEM采用電子束作為照明光源，電子由陰極產生，通過施加一定的高壓使電子逸出并加速，再經過聚光鏡的作用匯聚成尺寸極小的束斑照射到試樣上。電子與試樣相互作用會產生多種信號，TEM成像則是收集透射電子成像。攜帶試樣微觀結構信息的透射電子束經過多級透鏡放大后投影到熒光屏形成圖像，最后用相機對圖像進行拍照，即得到了試樣微觀結構的放大圖像。通常TEM的最高放大倍數可達上百萬倍，具備分辨原子尺度的能力。
| 圖1.透射電鏡原理圖 | 圖2.電子與試樣相互作用產生的信號 |
● 透射電鏡應用在生命科學
透射電鏡把生命科學的觀測尺度拓展到納米級的水平，在解析蛋白質、病毒、細胞器、細胞和組織結構等方面發揮著舉足輕重的作用，極大地促進了生命科學的發展。
圖3.借助冷凍透射電鏡成功解析出NPC蛋白質結構
Linhua Tai, Guoliang Yin, Fei Sun, Yun Zhu. Cryo-electron Microscopy Reveals the Structure of the Nuclear Pore Complex. J. Mol. Bio. 435. 9. 168051.
● 透射電鏡應用在材料科學
材料科學研究物質的宏觀性能與微觀結構之間的聯系，借助高分辨率的透射電鏡不僅可對材料的相結構進行表征，也能從原子尺度剖析材料的晶體結構，從而對材料的性能進行深層次的解析。
圖4.借助原位透射電鏡揭示Ni納米顆粒在不同溫度下的氧化動力學
You, R., Ou, Y., Qi, R., Yu, J., Wang, F., Jiang, Y., Zou, S., Han, Z.-k., Yuan, W., Yang, H., Zhang, Z., Wang, Y. Revealing Temperature-Dependent Oxidation Dynamics of Ni Nanoparticles via Ambient Pressure Transmission Electron Microscopy. Nano Lett. 2023, 23, 16, 7260–7266
