前言
自从1924年德布罗意提出了电子与光一样，具有波动性的假说和1926年 Busch 发现了旋转对称、不均匀的磁场可作为一个用于聚焦电子束的透镜，就为后来的电子显微镜的问世奠定了理论基础.柏林技术大学的Knoll和 Ruska通过儿年的努力，于1933年制造出世界上第一台电子显微镜，分辨本领为50nm.Knoll和Ruska的先驱工作引起了人们的极大注意.许多科学工作者在此基础上进行了广泛的研究和改进，克服了透镜的缺陷和生物样品的损伤等问题.1939年德国西门子公司生产了第一批作为商品的透射电子显微镜，其分辨本领优干10nm.20世纪50年代以来，电于显微镜开始了批量生产，并着重于改善仪器的分辨本领和生产更高加速电压的电子显微镜.至今，电子显微镜的点分辨率已优于0.3 nm，晶格条纹分辨率优于0.14 nm.透射电子显微镜在20世纪50年代后，开始配有选区电子衍射装置，这样不仅可获得形貌图像，而且可以进行微区的结构分析.另外，在样品室备有加热、冷却、拉伸的样品台等附件，使电子显微镜可进行原位动态观察.随着科学研究的需要和科学技术的发展，透射电子显微镜还可具有扫描透射功能，并配置以X射线谱仪、电子能量损失谱议等，这样可对样品的组织、结构和成分进行原位对应的综合性分析，使其能成为高分辨分析电子显微镜.例如，日本电子公司出品的JEM-2010，飞利浦公司的Tecnai-20和日本日立公示的HF-2200及其系列分析电子显微镜近几年来相继问世.这些高性能的分析电子显微镜呈现出诸多技术的发展.场发射电子枪的商业化使电子显微镜获得相干性好，照明亮度高和能量发散小的电子源.在原双聚光镜的基础上加入小聚光镜和物镜前置磁场作为会聚透镜，可获得平行或大角度会聚的纳米尺度电子束以满足不同成像和衍射的需要.能量过滤器的问世极大地改善了电子的单色性，从而显著地提高了电子显微像和电子衍射花样的质量.物镜的球差系数通过特殊的技术可以被校正为零或负值，这一突破性的技术发展使透射电子显微镜的分辨率进一步提高.慢扫描 CCID和电子成像板实现了电子显微像和电子衍射花样的数字化，因此可以脱机和在线分析和处理图像数据.仪器的计算机控制使透镜系统获得最佳条件变得很容易，并可自动进行消像散和聚焦。