透射掃描電子顯微鏡是一種結合了透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡特點(diǎn)的復合型顯微鏡，能夠通過(guò)掃描樣品并透射電子束來(lái)獲得高分辨率的樣品圖像，廣泛應用于材料科學(xué)、納米技術(shù)、生物學(xué)等領(lǐng)域。

　　透射掃描電子顯微鏡的基本工作原理，包括以下幾個(gè)方面：

　　1、電子束的生成與加速

　　其工作始于電子源的產(chǎn)生。通常采用場(chǎng)發(fā)射槍或熱陰極電子槍?zhuān)ㄈ珂u絲或LaB6）來(lái)生成電子。電子源產(chǎn)生的電子被加速，通常加速電壓在幾十千伏（kV）到幾百千伏之間，這些高能電子可以穿透大多數物質(zhì)。電子束經(jīng)過(guò)加速后，會(huì )進(jìn)入柱系統。

　　2、電子束聚焦與掃描

　　在電子束進(jìn)入柱系統后，它首先通過(guò)一系列電磁透鏡進(jìn)行聚焦。聚焦后的電子束非常細小，直徑可以達到納米級別。電子束的掃描是其特點(diǎn)，掃描是通過(guò)逐點(diǎn)激發(fā)樣品進(jìn)行的。在掃描過(guò)程中，電子束依次沿著(zhù)樣品表面按照一定的順序掃描，并且每掃描一遍，便收集該位置反射或透過(guò)的電子信號。

　　3、樣品與電子束相互作用

　　在透射掃描電子顯微鏡中，電子束與樣品的相互作用決定了圖像的形成。當高能電子束照射到樣品上時(shí)，樣品會(huì )發(fā)生不同程度的散射，部分電子會(huì )透射穿過(guò)樣品，而另一部分則會(huì )被反射或散射。透射的電子攜帶了關(guān)于樣品微觀(guān)結構的信息，因此它們將被用來(lái)形成圖像。

　　4、信號的探測與圖像重建

　　關(guān)鍵技術(shù)之一是高效的信號探測系統。通過(guò)一組探測器，系統可以接收到透過(guò)樣品的電子束的信號。這些信號會(huì )被轉換成電信號，并經(jīng)過(guò)放大和處理，最終生成圖像。在成像過(guò)程中，探測到的每個(gè)信號點(diǎn)都代表了電子束掃描到的樣品位置的特定信息。

　　透射掃描電子顯微鏡是一種高精度、高分辨率的顯微鏡，通過(guò)掃描電子束與樣品的相互作用，結合透射電子信號的采集與處理，能夠提供表面和內部結構的詳細圖像。它將透射電子顯微鏡與掃描電子顯微鏡的優(yōu)勢結合在一起，適用于多個(gè)研究領(lǐng)域，是探索微觀(guān)世界重要的工具。