《透射电子显微分析》是“中国分析测试技术丛书”的一个分册。 本书第一章和第二章介绍了透射电子显微镜的发展历史、结构与工作原理；第三至第六章以结构晶体学为出发点，阐述了不同电子显微技术（电子衍射、高分辨成像、扫描透射电子显微镜、X射线能谱、电子能量损失谱等）的原理及其实际应用；第七章讲述了冷冻电镜技术的原理及其在结构生物学等领域的应用实例；第八章着眼于前沿，重点介绍了新近发展的球差校正透射电子显微技术、原位透射电子显微技术、低压低剂量透射电子显微技术、电子全息术的原理及其应用实例，为广大分析测试工作者提供实用、前沿的技术参考与方法指南。 《透射电子显微分析》可作为仪器分析领域，尤其是电子显微学及相关领域的科研人员、分析测试工作者及高校教师、硕博士研究生的指导用书。对于物理、化学、生物、材料、信息、能源、环境等专业的高年级本科生和具备一定晶体学基础的本科生，本书也可作为科研入门和深入学习的参考资料。

王建波 武汉大学教授、科研公共服务条件平台主任、电子显微镜中心主任，兼任中国电子显微镜学会常务理事、中国物理学会固体缺陷专业委员会委员、中国分析测试协会理事。主持国家自然科学基金等项目，在Nature等期刊发表SCI论文280余篇。长期从事固体超微结构表征研究。 魏大庆 哈尔滨工程大学教授、核科学与技术学院核材料方向学术带头人，兼任中国核工业教育学会中子科学创新人才分会委员、黑龙江省电子显微镜学会理事长、中国材料与试验团体标准委员会(CSTM标准委员会)科学试验领域委员会(CSTM/FC98)委员。长期从事电子显微学教学和科研工作。 林岳 中国科学技术大学特任教授、博士生导师，国家优秀青年科学基金获得者，中国电子显微镜学会青年学者专家委员会首届委员。入选2020—2024年科睿唯安“全球高被引科学家”、2024年度赛默飞高校分析测试优秀青年人才支撑计划（一类项目），获2020年中国科学院青年创新促进会人才支持计划资助。在Science 、Nature 、PNAS等期刊发表论文60余篇，致力于透射电镜相关技术研究。

第一章 绪论 001~018 第一节　透射电子显微技术概述 002 第二节　透射电子显微技术的历史与发展 003 一、透射电子显微技术的历史 003 二、透射电子显微技术的发展 008 第三节　透射电子显微分析的应用与展望 009 一、透射电子显微分析的应用 009 二、透射电子显微分析的展望 011 参考文献 013 第二章 透射电子显微镜结构与工作原理 019~090 第一节　电子光学基础 020 一、电子波特性 020 二、磁透镜 022 三、电子光学与普通光学的相似性 024 第二节　普通光学基础知识 026 一、惠更斯原理 026 二、惠更斯-菲涅耳原理 027 三、衍射分类 029 四、夫琅禾费衍射 030 五、菲涅耳衍射 034 六、小结 035 第三节　磁透镜对成像的影响 036 一、衍射极限分辨率 036 二、磁透镜的球差 039 三、磁透镜的像散 040 四、磁透镜的色差 041 五、电子光学系统的实际分辨率 042 六、磁透镜的焦深与景深 044 第四节　透射电子显微镜的基本原理与构造 045 一、照明系统 046 二、真空系统 052 三、成像系统 056 四、显像系统 065 五、供电控制系统 067 六、计算机控制和附加仪器系统 067 第五节　透射电子显微镜的分辨率和放大倍率的测定 068 一、分辨率及其测定 068 二、放大倍率及其测定 070 第六节　透射电子显微镜样品的制备方法与基本操作 073 一、制备的目的及要求 073 二、粉末、纤维样品的制备 073 三、块状样品的制备 075 四、截面品的制备 081 五、其他样品制备 081 六、载网的选择 084 七、聚焦离子束 086 参考文献 088 第三章 晶体学及电子衍射基础 091~150 第一节　晶体的对称性 092 一、对称操作及对称要素 092 二、平移对称性 095 三、点对称性 097 四、Bravais点阵 099 五、点群 103 六、空间群 106 七、几种典型的晶体结构 107 第二节　倒易点阵的基本概念 109 一、倒易点阵的定义及基矢之间关系 109 二、晶面间距、晶面及晶向夹角 111 第三节　电子衍射的几何原理及理论 114 一、电子衍射的基本原理 114 二、电子衍射花样的几何特征及标定 120 第四节　电子衍射实验方法及应用举例 130 一、选区电子衍射 130 二、纳米束电子衍射 133 三、会聚束电子衍射 135 四、旋进电子衍射 144 五、电子衍射的三维重构 144 参考文献 148 第四章 电子衍衬理论与晶体缺陷分析 151~220 第一节　电子衬度运动学理论概述 152 一、电子显微镜图像衬度 152 二、明场像与暗场像 156 三、运动学理论的基本假设和适用界限 162 四、运动学理论下完整晶体衍射 165 第二节　电子衬度运动学理论过程 173 一、概述 173 二、运动学理论的不足 173 三、完整晶体衍射方程 175 四、非完整晶体衍射方程 176 第三节　缺陷的衍射衬度 177 一、位错与层错的衍衬及定性分析 177 二、位错和层错的衍衬及定量分析 193 三、第二相及界面分析 205 参考文献 219 第五章 高分辨成像技术及应用 221~242 第一节　概述 222 第二节　高分辨电子显微相位衬度像的成像原理及操作 224 一、基本认识 224 二、样品透射函数 225 三、衬度传递函数 227 四、相位衬度 229 五、相位衬度的产生 230 六、高分辨成像技术的操作步骤 231 第三节　高分辨电子显微相位衬度像的影响因素 232 一、欠焦量、样品厚度对高分辨相位衬度像的影响 232 二、电子束倾斜、样品倾斜对高分辨相位衬度像的影响 234 三、色差系数Cc和会聚角α对高分辨相位衬度像的影响 234 四、高分辨相位衬度像的后处理 235 第四节　高分辨像的计算机模拟技术 235 一、概述 235 二、计算机模拟过程 236 三、常用计算机模拟软件 238 四、计算模拟注意事项和实例 239 参考文献 240 第六章 扫描透射电子显微学及谱学 243~302 第一节　扫描透射电子显微方法 244 一、非相干Z衬度成像原理及过程 244 二、ABF、BF的基本成像原理 254 三、最新技术：4D-STEM，iDPC-STEM，电子衍射叠层成像 258 第二节　X射线能量色散谱（EDS）分析方法 268 一、基本原理 268 二、EDS硬件及其发展 276 第三节　电子能量损失谱（EELS）分析方法 278 一、典型电子能量损失谱的组成及电子与固体相互作用 278 二、电子能量过滤成像系统 284 三、电子能量损失谱的应用 286 四、最新进展 289 参考文献 298 第七章 冷冻电镜技术 303~334 第一节　冷冻电镜发展历史与基本原理 304 一、发展历史 304 二、基本原理 306 第二节　冷冻样品制备 312 一、冲入式冷冻制备技术 312 二、冷冻聚焦离子束减薄技术 317 第三节　数据采集与处理 319 一、数据采集 319 二、数据处理 322 第四节　冷冻电镜的应用 324 一、冷冻电镜在生命科学领域的应用 324 二、冷冻电镜在材料科学领域的应用 328 参考文献 331 第八章 电镜相关先进技术发展及应用 335~405 第一节　球差校正透射电子显微技术 336 一、球差形成的原因和对成像的影响 336 二、球差校正技术 337 三、球差校正透射电镜的操作 343 四、球差校正透射电镜的应用 346 第二节　原位透射电子显微技术 352 一、电子束诱导原位实验 355 二、气氛条件下的原位实验 356 三、原位液体环境下的电镜实验 360 四、原位加热实验 366 五、原位加电实验 367 六、原位力学实验 367 七、原位光学实验 368 八、结语 369 第三节　低压低剂量透射电子显微技术 369 一、电子束对材料的辐照损伤 370 二、辐照损伤的预防和利用 373 三、透射电子显微技术在辐照敏感材料方面的应用 376 第四节　电子全息术及应用 380 参考文献 397 索引 406~409