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分辨能力是日立透射電子顯微鏡的重要指標，它與透過樣品的電子束入射錐角和波長有關。可見光的波長約為300～700納米，而電子束的波長與加速電壓有關。當加速電壓為50～100千伏時，電子束波長約為0.0053～0.0037納米。由于電子束的波長遠遠小于可見光的波長，所以即使電子束的錐角僅為光學顯微鏡的1％，電子顯微鏡的分辨本領仍遠遠優于光學顯微鏡。
日立透射電子顯微鏡由鏡筒、真空系統和電源柜三部分組成。鏡筒主要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相機構等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體；真空系統由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成，并通過抽氣管道與鏡筒相聯接；電源柜由高壓發生器、勵磁電流穩流器和各種調節控制單元組成。
電子透鏡是日立透射電子顯微鏡鏡筒中重要的部件，它用一個對稱于鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線彎曲形成聚焦，其作用與玻璃凸透鏡使光束聚焦的作用相似，所以稱為電子透鏡。現代日立透射電子顯微鏡大多采用電磁透鏡，由很穩定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚焦。日立透射電子顯微鏡與光學顯微鏡主要有以下幾個方面的區別：
1、照明源不同。電鏡所用的照明源是電子槍發出的電子流，而光鏡的照明源是可見光，由于電子流的波長遠短于光波波長，故電鏡的放大及分辨率顯著地高于光鏡。
2、透鏡不同。電鏡中起放大作用的物鏡是電磁透鏡，而光鏡的物鏡則是玻璃磨制而成的光學透鏡。電鏡中的電磁透鏡共有三組，分別與光鏡中聚光鏡、物鏡和目鏡的功能相當。
3、成像原理不同。在電鏡中，作用于被檢樣品的電子束經電磁透鏡放大后打到熒光屏上成像或作用于感光膠片成像。其電子濃淡的差別產生的機理是，電子束作用于被檢樣品時，入射電子與物質的原子發生碰撞產生散射，由于樣品不同部位對電子有不同散射度，故樣品電子像以濃淡呈現。而光鏡中樣品的物像以亮度差呈現，日立透射電子顯微鏡是由被檢樣品的不同結構吸收光線多少的不同所造成的。
4、所用標本制備方式不同，電鏡觀察所用組織細胞標本的制備程序較復雜，技術難度和費用都較高，在取材、固定、脫水和包埋等環節上需要特殊的試劑和操作，后還需將包埋好的組織塊放人超薄切片機切成50～100nm厚的超薄標本片。而光鏡觀察的標本則一般置于載玻片上，如普通組織切片標本、細胞涂片標本、組織壓片標本和細胞滴片標本.
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