透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM）是目前使用*普遍的一種電鏡，占使用電鏡的80%，其分辨率、放大倍數(shù)及各項(xiàng)性能都比其他類型電鏡高。透射電鏡是用電子束照射標(biāo)本，用電子透鏡收集穿透標(biāo)本的電子并放大成像，用以顯示物體超微結(jié)構(gòu)的裝置。透射電鏡的分辨率可達(dá)0.2nm，放大倍數(shù)可達(dá)40～100萬(wàn)倍。
透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工作者來說，只要求對(duì)電鏡的結(jié)構(gòu)有一定的了解，在操作時(shí)，能對(duì)其工作狀態(tài)作一般鑒別及調(diào)整。因此，這里對(duì)電鏡的結(jié)構(gòu)只做很簡(jiǎn)要的說明。透射電子顯微鏡主要由電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒）、真空系統(tǒng)、電子系統(tǒng)三大主要部分組成。
一、電子光學(xué)系統(tǒng)
透射電子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)全部包括在鏡筒中，它主要由照明系統(tǒng)、成像放大系統(tǒng)和觀察記錄系統(tǒng)三大部分組成。
?。ㄒ唬┱彰飨到y(tǒng)（illuminating system）
照明系統(tǒng)主要由電子槍、聚光鏡兩部分組成。
電子槍有熱發(fā)射、冷發(fā)射和場(chǎng)發(fā)射三種 。*普通的電子槍是熱發(fā)射型電子槍，即一根發(fā)叉形鎢絲，通電流加熱后，發(fā)射出電子束成為電鏡的光源。
聚光鏡的作用是將電子槍發(fā)射出的電子束會(huì)聚在試樣平面上。改變聚光鏡電流密度可調(diào)節(jié)照明束斑的大小及光密度，并通過調(diào)節(jié)聚光鏡光闌的大小來調(diào)節(jié)照明孔徑角。聚光鏡一般有兩個(gè)，稱為二級(jí)聚光鏡系統(tǒng)。二級(jí)聚光鏡的作用主要是進(jìn)一步縮小會(huì)聚到樣品上的照明光斑以減少樣品不必要的污染，并可減小樣品的受熱面積。
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成像系統(tǒng)是電子顯微鏡*核心的部件之一，高放大倍數(shù)、高分辨率就是通過成像系統(tǒng)獲得的。
成像放大系統(tǒng)（imagung and amplification system）的主要組成部件如下：樣品室、物鏡、二級(jí)中間鏡、投影鏡。
樣品室一般位于聚光鏡之下、物鏡之上，用以安放載有樣品的載網(wǎng)。樣品室有一氣瑣裝置，以便在更換樣品時(shí)，仍然能保證鏡筒的高真空狀態(tài)。
物鏡即成像透鏡，是電鏡*主要、也是*關(guān)鍵的部件，它的性能直接影響到電鏡的性能。物鏡是由帶鐵殼的線圈和具有高導(dǎo)磁率材料制成的極靴構(gòu)成。改變線圈中透鏡電流的強(qiáng)度，就能獲得不同的焦距。
?。ㄈ┯^察記錄系統(tǒng)
觀察記錄系統(tǒng)主要由熒光屏和照相底片室組成。因?yàn)槿搜鄄荒苤苯涌吹诫娮由渚€，所以必須利用電子在熒光屏上激發(fā)出可見光成像來進(jìn)行觀察。若需要記錄圖象，可移開熒光屏，使置于熒光屏下的照相底片暴光成像，再經(jīng)沖洗，即可得到一幅所需的照片，以便**保存。
電鏡結(jié)構(gòu)中，電子光學(xué)系統(tǒng)是電鏡的主體。若將電鏡的電子光學(xué)系統(tǒng)和成像與光鏡的作比較，是有許多相似之處的。電鏡的電子槍能發(fā)射出電子束，相當(dāng)于光鏡的光源， 
電磁透鏡相當(dāng)于光鏡中的玻璃透鏡，同樣可區(qū)分為聚光鏡、物鏡和投射鏡。電子束通過樣品經(jīng)放大后就能在熒光屏上顯示圖像，也可以拍攝成照片保存和研究。
樣品放進(jìn)樣品室時(shí)*終是怎樣成像的呢?
成像原理：電子束*先通過聚光鏡,聚光鏡無(wú)放大作用,而有聚積電子束調(diào)節(jié)亮度的作用,經(jīng)聚光鏡的調(diào)節(jié)將電子束的直徑調(diào)節(jié)在約2μm左右。這樣細(xì)的電子束透過樣品時(shí)，電子與樣品中的原子發(fā)生碰撞，從而產(chǎn)生電子散射。（不同的結(jié)構(gòu)成分對(duì)電子有著不同的散射程度，結(jié)構(gòu)致密的，特別是被重金屬鹽著色或被鋨酸固定的部分對(duì)電子的散射強(qiáng)，結(jié)構(gòu)在熒光屏上較暗，電鏡照片中呈黑色，稱為電子致密。結(jié)構(gòu)疏松的未被重金屬鹽著色的部分對(duì)電子散射弱，結(jié)構(gòu)在熒光屏上的亮度較強(qiáng)，電鏡照片中呈淺色，稱為電子透明。）電子束透過樣品之后經(jīng)過一系列電磁透鏡（如物鏡、中間鏡、投影鏡）的放大作用，與熒光屏上形成*終的放大像。
二、真空系統(tǒng)
電鏡的真空系統(tǒng)由機(jī)械泵、油擴(kuò)散泵、真空管道、閥門及檢測(cè)系統(tǒng)組成。
在電子顯微鏡中，電子由電子槍發(fā)出經(jīng)過樣品，打到熒光屏上。電子束的穿透力很弱，只有在高真空的情況下才能達(dá)到一定的行程。整個(gè)路程中，應(yīng)該沒有空氣分子的碰撞，這就要求必須將電子束通道、既鏡筒抽成高真空。鏡筒高真空的好壞，直接影響到電鏡能否正常工作。如果真空不好，還會(huì)使燈絲壽命縮短，電子槍也會(huì)放電引起高壓不穩(wěn)，樣品也容易污染。因此電鏡工作時(shí)，鏡筒的真空度要求在10－4～10－6托，一般 的抽真空系統(tǒng)包括兩至三只機(jī)械泵和一只油擴(kuò)散泵。獲得高真空分兩步：**步由機(jī)械泵抽低真空，從大氣抽到1.33—0.133pa（0.01-0.001mmHg）的真空度；第二步由油擴(kuò)散泵抽高真空，從低真空抽到13.33×10-4 ～10-5Pa(10-5 ～10-6mmHg) 的真空度。若是場(chǎng)發(fā)射型的電鏡，則要利用離子泵或分子泵進(jìn)行抽真空。
三、電子系統(tǒng)
電子顯微鏡的電子系統(tǒng)（electron system）主要有以下幾部分組成：高壓發(fā)生器及電子槍燈絲加熱電源，透鏡穩(wěn)流電路，電子系統(tǒng)，穩(wěn)壓電路，安全自控電路，計(jì)算機(jī)控制電路。
（一）高壓發(fā)生器
高壓發(fā)生器是為電鏡提供高壓的裝置，由一個(gè)高壓油箱或氟里昂氣箱和高壓電纜組成，為發(fā)射的電子提供加速能量。其穩(wěn)定性直接影響電鏡的質(zhì)量。一般輸出的高壓有不同的分檔，如35、75、100、150、175、200kv檔，供操作者選擇。
（二） 燈絲加熱電源
燈絲必須加電流使其產(chǎn)生高熱，然后促使電子由燈絲**逸出，形成電子束，作為電鏡的光源。燈絲的加熱電流一般為3a左右，燈絲電流由一精細(xì)的電位器調(diào)節(jié)，使燈絲能處于比較合適的狀態(tài)。
?。ㄈ┩哥R穩(wěn)流電路
各透鏡的電流穩(wěn)定性直接影響到成像的分辨率與放大倍數(shù)的精確值。如果透鏡電流不穩(wěn)定，透鏡的磁場(chǎng)強(qiáng)度將發(fā)生變化，造成電鏡圖象的不穩(wěn)定。因此，必須利用穩(wěn)定性能較高的電路來保證向各級(jí)透鏡提供穩(wěn)定電流。現(xiàn)在的穩(wěn)定電路一般由集成電路或晶體管構(gòu)成，因此是低電壓電路。
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現(xiàn)代的電鏡一般都有較好的保護(hù)裝置，當(dāng)突然出現(xiàn)斷電、斷水、真空漏氣或由于外界溫度較高等因素影響儀器工作時(shí)，儀器能通過安全自控電路切斷電源或關(guān)閉必要的閥門并發(fā)出警報(bào)，提醒操作人員注意，這樣就有效地保護(hù)了儀器，使之不至于在突發(fā)的事故中損壞。
?。ㄎ澹┯?jì)算機(jī)控制電路
在當(dāng)今計(jì)算機(jī)廣泛普及的時(shí)代，新型電鏡也采用計(jì)算機(jī)對(duì)調(diào)試電鏡、測(cè)量工作數(shù)據(jù)等程序進(jìn)行管理，所有必要的數(shù)據(jù)、調(diào)試步驟已全部存入計(jì)算機(jī)程序，這大大簡(jiǎn)化了操作維修人員的工作，在操作維修時(shí)只要調(diào)出相應(yīng)程序，按照其指示，即可方便地完成調(diào)試。這就使電鏡的操作更為簡(jiǎn)化。
四、冷卻系統(tǒng)
包括制冷裝置、冷卻管道、冷卻室及自動(dòng)控制閥。
