transmissionselektronmikroskop

Een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) is een type elektronenmicroscoop dat een bundel hoogenergetische elektronen door een ultra-dun proefmonster stuurt. De doorgelaten elektronen vormen een vergroting die op een fluorescerende beeldplaat of digitale detector wordt weergegeven. TEM biedt ruimtelijke resolutie op atomaire schaal, veel hoger dan die van traditionele lichtmicroscopie, en kan zowel morfologische als crystallografische informatie leveren, afhankelijk van de werkmethode.

Een TEM werkt onder vacuüm en gebruikt elektromagnetische lenzen om de elektronenbundel te focussen. Een elektronenbron levert de bundel, meestal een veldemissiegun of een thermische bron. Condenserlenzen sturen de bundel naar het dunne monster, waarna het objectieflens en de projectielens het beeld vormen op een beeldplaat of detector. Astigmatisme wordt gecorrigeerd met een stigmator.

Proefmonsters moeten ultradun zijn zodat elektronen door het materiaal kunnen passeren. Biologische monsters vereisen vaak fixatie, dehydratie en zware-metaalkleuring of cryo-preparatie; materialen worden doorgaans voorbereid met dunne secties of door een FIB-procedure totdat de gewenste dikte is bereikt.

TEM kent verschillende beeldvormingsmodi, waaronder helder-veld en donker-veld operaties. High-resolution TEM (HRTEM) kan atomaire structuren weergeven; diffractie kan worden gebruikt via SAED om kristallografie te bepalen. Daarnaast worden spectroscopische opties zoals EDS (energie-dispersieve röntgenanalyse) en EELS (electron energy loss spectroscopy) gebruikt voor samenstellings- en chemische informatie.

TEM wordt ingezet in de materiaalkunde, nanotechnologie, elektronica en biologie om interne structuren, defecten en kristalchemie te onderzoeken. Nadelen zijn de hoge kosten, de vereiste vakkennis en complex monsterprep, evenals stralingsschade bij gevoelige monsters en het feit dat alleen dunne gebieden in beeld komen.