電子束穿過樣品時(shí)會(huì)攜帶有樣品的信息，TEM的成像設(shè)備使用這些信息來成像。投射透鏡將處于正確位置的電子波分布投射在觀察系統(tǒng)上。觀察到的圖像強(qiáng)度，鐵死亡透射電鏡測(cè)試服務(wù)，I，在假定成像設(shè)備質(zhì)量很高的情況下，近似的與電子波函數(shù)的時(shí)間平均幅度成正比。若將從樣品射出的電子波函數(shù)表示為Ψ，則不同的成像方法試圖通過修改樣品射出的電子束的波函數(shù)來得到與樣品相關(guān)的信息。根據(jù)前面的等式，可以推出觀察到的圖像強(qiáng)度依賴于電子波的幅度，同時(shí)也依賴于電子波的相位。雖然在電子波幅度較低的時(shí)候相位的影響可以忽略不計(jì)，但是相位信息仍然非常重要。



C1、C2的工作原理是通過改變聚光透鏡線圈中的電流，來達(dá)到改變透鏡所形成的磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化（亦即折射率發(fā)生變化）能使電子束的會(huì)聚點(diǎn)上下移動(dòng)，在樣品表面上電子束斑會(huì)聚得越小，能量越集中，亮度也越大；反之束斑發(fā)散，照射區(qū)域變大則亮度就減小。通過調(diào)整聚光鏡電流來改變照明亮度的方法，實(shí)際上是一個(gè)間接的調(diào)整方法，亮度的大值受到電子束流量的限制。如想更大程度上改變照明亮度，只有通調(diào)整前面提到的電子qiang中的柵極偏壓，才能從根本上改變電子束流的大小。在C2上通常 裝配有活動(dòng)光闌，用以改變光束照明的孔徑角，一方面可以限制投射在樣品表面的照明區(qū)域，使樣品上無需觀察的部分免受電子束的轟擊損傷；另一方面也能減少散射電子等不利信號(hào)帶來的影響。



在放大倍數(shù)較低的時(shí)候，TEM成像的對(duì)比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成對(duì)電子的吸收不同而造成的。而當(dāng)放大率倍數(shù)較高的時(shí)候，復(fù)雜的波動(dòng)作用會(huì)造成成像的亮度的不同，因此需要知識(shí)來對(duì)所得到的像進(jìn)行分析。通過使用TEM不同的模式，可以通過物質(zhì)的化學(xué)特性、晶體方向、電子結(jié)構(gòu)、樣品造成的電子相移以及通常的對(duì)電子吸收對(duì)樣品成像。臺(tái)TEM由馬克斯·克諾爾和恩斯特·魯斯卡在1931年研制，這個(gè)研究組于1933年研制了臺(tái)分辨率超過可見光的TEM，而臺(tái)商用TEM于1939年研制成功。




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