1. הבדלים מבניים
זה בא לידי ביטוי בעיקר במיקומים השונים של הדגימות בנתיב האופטי של אלומת האלקטרונים. הדגימה של TEM נמצאת באמצע קרן האלקטרונים, מקור האלקטרונים פולט אלקטרונים מעל הדגימה, לאחר מעבר דרך המעבה, ולאחר מכן חודר לדגימה, עדשה אלקטרומגנטית עוקבת ממשיכה להגביר את אלומת האלקטרונים, ואת האפיפיזה מוקרן על מסך הפלורסנט; הדגימה של SEM נמצאת בקרן האלקטרונים. בסופו, אלומת האלקטרונים הנפלטת מהמקור החשמלי מעל הדגימה מצטמצמת במספר שלבים של עדשות אלקטרומגנטיות ומגיעה לדגימה. כמובן שגם המבנה של מערכת עיבוד צד זיהוי האותות שלאחר מכן יהיה שונה, אך אין הבדל מהותי מבחינת העקרונות הפיזיקליים הבסיסיים.
2. עקרון עבודה בסיסי
מיקרוסקופ אלקטרוני שידור: כאשר אלומת האלקטרונים עוברת דרך הדגימה, היא תתפזר עם האטומים שבדגימה. האלקטרונים העוברים דרך נקודה מסוימת בדגימה באותו זמן נמצאים בכיוונים שונים. נקודה זו בדוגמה היא בין 1-2 פעמים מאורך המוקד של עדשת המטרה. האלקטרונים מתכנסים מחדש לאחר מוגדלים על ידי עדשת האובייקטיב, ויוצרים תמונה אמיתית מוגדלת של הנקודה, שזהה לעקרון ההדמיה של העדשה הקמורה. יש כאן מנגנון היווצרות ניגודיות, והתיאוריה לא נידונה לעומק, אך ניתן לשער שאם פנים הדגימה אחיד לחלוטין, ללא גבולות גרגר וללא מבנה סריג אטומי, אז התמונה המוגדלת לא תהיה כל ניגוד. סוג זה של חומר אינו קיים, אז יש סיבה לקיומו של סוג זה של מכשיר. מיקרוסקופ אלקטרוני סורק: אלומת האלקטרונים מגיעה לדגימה, מעוררת את האלקטרונים המשניים בדגימה, והאלקטרונים המשניים נקלטים על ידי הגלאי, באמצעות עיבוד אותות ומווסת פליטת האור של פיקסל על הצג, בגלל קוטר האלקטרון. נקודת הקרן היא בקנה מידה ננו, והפיקסל של התצוגה הוא 100 מעל מיקרון, האור הנפלט מפיקסל 100-מיקרון ומעלה זה מייצג את האור הנפלט מהאזור על הדגימה הנרגש על ידי קרן האלקטרונים . מושגת הגברה של נקודת אובייקט זו על המדגם. אם אלומת האלקטרונים נסרקת רסטר באזור של המדגם, ניתן לשנות את בהירות הפיקסלים של התצוגה בזה אחר זה מהסידור הגיאומטרי, וניתן לממש את ההדמיה המוגדלת של אזור המדגם הזה.
3. דרישות לדוגמאות
(1) מיקרוסקופ אלקטרוני סורק
להכנת דגימת SEM אין דרישות מיוחדות לגבי עובי הדגימה, והיא יכולה להשתמש בשיטות כגון חיתוך, שחיקה, ליטוש או מחשוף כדי להציג קטע מסוים, ובכך להפוך אותו למשטח הניתן לצפייה. אם משטח כזה נצפה ישירות, ניתן לראות רק נזק לעיבוד פני השטח. בדרך כלל, יש להשתמש בתמיסות כימיות שונות עבור תחריט מועדף כדי לייצר ניגוד המתאים לתצפית. עם זאת, קורוזיה תגרום לדגימה לאבד חלק מהמצב האמיתי של המבנה המקורי, ובמקביל תכניס הפרעה מלאכותית כלשהי.
(2) מיקרוסקופ אלקטרונים לשידור
מכיוון שאיכות התמונה המיקרוסקופית המתקבלת על ידי TEM תלויה מאוד בעובי המדגם, חלק התצפית של המדגם צריך להיות דק מאוד. לדוגמה, דוגמת TEM של התקן זיכרון יכולה להיות בעובי של 10-100 ננומטר בלבד, מה שמביא קשיים גדולים להכנת דגימת TEM. קושי. בתהליך הכנת הדגימה, התפוקה של טחינה ידנית או בקרה מכנית למתחילים אינה גבוהה, והדגימה תגרוט לאחר טחינה יתרה. בעיה נוספת בהכנת דגימת TEM היא מיקום נקודות תצפית. הכנת דגימה כללית יכולה להשיג רק טווח תצפית דק בסדר גודל של 10 מ"מ. כאשר נדרשים מיקום וניתוח מדויקים, המטרה נופלת לרוב מחוץ לטווח התצפית. נכון לעכשיו, הפתרון האידיאלי הוא שימוש בתחריט קרן יונים ממוקד (FIB).
