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透射電鏡方法是利用透射電鏡對樣品的結構和性能進行研究的方法。透射電鏡的工作原理與光學透射顯微鏡相同，只是用電子束替代了光束，用磁聚焦的電子透鏡替代了玻璃透鏡，而電子成像顯示于熒光屏上。電子束具有波動性，被加速了的電子束其波長約為光波的10萬分之一，而且有強的穿透力。透射電鏡有以下3種：
1.大型透射電鏡
大型透射電鏡(conventional TEM)一般采用80-300kV電子束加速電壓，不同型號對應不同的電子束加速電壓，其分辨率與電子束加速電壓相關，可達0.2-0.1nm，機型可實現原子級分辨。
2.低壓透射電鏡
低壓小型透射電鏡(Low-Voltage electron microscope, LVEM)采用的電子束加速電壓(5kV)遠低于大型透射電鏡。較低的加速電壓會增強電子束與樣品的作用強度，從而使圖像襯度、對比度提升，尤其適合高分子、生物等樣品；同時，低壓透射電鏡對樣品的損壞較小。
分辨率較大型電鏡低，1-2nm。由于采用低電壓，可以在一臺設備上整合透射電鏡、掃描電鏡與掃描透射電鏡。
3.冷凍電鏡
冷凍電鏡(Cryo-microscopy)通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設備，將樣品冷卻到液氮溫度(77K)，用于觀測蛋白、生物切片等對溫度敏感的樣品。通過對樣品的冷凍，可以降低電子束對樣品的損傷，減小樣品的形變，從而得到更加真實的樣品形貌。
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