透射電鏡，全稱透射電子顯微鏡，是用于觀察組織細胞超微結構的大型精密電子儀器，已廣泛應用于醫(yī)學、生物學等各個研究領域，成為研究細胞生物學、組織學、病理學、解剖學以及臨床病理診斷的重要工具之一。

透射電鏡的分類

　　按照加速電壓分類：

　　透射電鏡按照加速電壓可分為低壓透射電鏡、高壓透射電鏡和超高壓透射電鏡。加速電壓在200KV以下的是低壓透射電鏡，在200KV-400KV(包含)之間的是高壓透射電鏡;加速電壓在400KV以上的是超高壓透射電鏡。

　　按照照明系統(tǒng)分類：

　　透射電鏡按照照明系統(tǒng)可分為普通透射電鏡和場發(fā)射透射電鏡。

　　按照成像系統(tǒng)分類：

　　透射電鏡按照成像系統(tǒng)可分為低分辨透射電鏡和高分辨透射電鏡。

　　按照記錄方式分類：

　　常用的透射電鏡按照記錄系統(tǒng)分為攝像型透射電鏡和CCD型透射電鏡。

透射電鏡的應用特點

　　由于電子的德布羅意波長非常短，透射電鏡的分辨率比光學顯微鏡高的很多，可以達到0.1～0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬～百萬倍。因此，使用透射電鏡可以用于觀察樣品的精細結構，甚至可以用于觀察僅僅一列原子的結構，比光學顯微鏡所能夠觀察到的Z小的結構小數(shù)萬倍。

　　在放大倍數(shù)較低的時候，透射電鏡成像的對比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成對電子的吸收不同而造成的。而當放大率倍數(shù)較高的時候，復雜的波動作用會造成成像的亮度的不同，因此需要專業(yè)知識來對所得到的像進行分析。通過使用透射電鏡不同的模式，可以通過物質的化學特性、晶體方向、電子結構、樣品造成的電子相移以及通常的對電子吸收對樣品成像。

　　通過透射電鏡中的熒光屏，可以直接幾乎瞬時觀察到樣品的圖像或衍射花樣?？梢砸贿呌^察，一邊改變樣品的位置及方向，從而找到我們感興趣的區(qū)域和方向。在得到所需圖像后，可以利用相機照相的方法把圖像記錄下來?，F(xiàn)在新一代透射電鏡也有的裝備了數(shù)字記錄系統(tǒng)，可以將圖像直接記錄到計算機中去，這樣可以大大提高工作效率。

透射電鏡的應用領域

　　1、材料領域

　　材料的微觀結構對材料的力學、光學、電學等物理化學性質起著決定性作用。

　　透射電鏡作為材料表征的重要手段，不僅可以用衍射模式來研究晶體的結構，還可以在成像模式下得到實空間的高分辨像，即對材料中的原子進行直接成像，直接觀察材料的微觀結構。

　　2、在物理學領域

　　電子全息術能夠同時提供電子波的振幅和相位信息，從而使這種先進的顯微分析方法在磁場和電場分布等與相位密切相關的研究上得到廣泛應用。目前，電子全息已經(jīng)應用在測量半導體多層薄膜結構器件的電場分布、磁性材料內部的磁疇分布等方面。

　　3、在化學領域

　　原位透射電鏡因其超高的空間分辨率為原位觀察氣相、液相化學反應提供了一種重要的方法。利用原位透射電鏡進一步理解化學反應的機理和納米材料的轉變過程，以期望從化學反應的本質理解、調控和設計材料的合成。目前，原位電子顯微技術已在材料合成、化學催化、能源應用和生命科學領域發(fā)揮著重要作用。透射電鏡可以在極高的放大倍數(shù)下直接觀察納米顆粒的形貌和結構，是納米材料Z常用的表征手段之一。

　　4、在生物學領域

　　X射線晶體學技術和核磁共振常被用來研究生物大分子的結構，已經(jīng)能夠將蛋白質的位置精度確定到0.2nm，但是其各有局限。X射線晶體學技術基于蛋白質晶體，研究的常常是分子的基態(tài)結構，而對解析分子的激發(fā)態(tài)和過渡態(tài)無能為力。生物大分子在體內常常發(fā)生相互作用并形成復合物而發(fā)揮作用，這些復合物的結晶化非常困難。核磁共振雖然能夠獲得分子在溶液中的結構并且能夠研究分子的動態(tài)變化，但主要適合用來研究分子量較小的生物大分子。近年來冷凍透射電鏡技術突破了冷凍成像和圖像處理瓶頸，發(fā)展成為當今結構生物學廣泛應用的新興技術。它可以以快速、GX、簡易、高分辨率解析高度復雜的超大生物分子結構，在很大程度上超越了傳統(tǒng)的X射線晶體學技術。