Les principaux composants d’un microscope électronique sont :
Source d'électrons : une cathode qui libère des électrons libres et une anode en forme d'anneau qui accélère les électrons. La différence de tension entre la cathode et l'anode doit être très élevée, typiquement entre quelques milliers et 3 millions de volts.
Électron : utilisé pour focaliser les électrons. On utilise généralement une lentille magnétique, parfois une lentille électrostatique. Une lentille électronique agit de la même manière qu’une lentille optique dans un microscope optique. La focalisation de la lentille optique est fixe, tandis que la focalisation de la lentille électronique peut être ajustée, de sorte que le microscope électronique n'a pas de système de lentille mobile comme le microscope optique.
Unité de vide : L'unité de vide est utilisée pour assurer un vide à l'intérieur du microscope afin que les électrons ne soient pas absorbés ou déviés sur leur passage.
Porte-échantillon : L'échantillon peut être stabilisé dans le porte-échantillon. De plus, il existe souvent des dispositifs qui peuvent être utilisés pour modifier l'échantillon (par exemple déplacer, faire pivoter, chauffer, refroidir, étirer, etc.).
Détecteur : utilisé pour collecter des signaux ou des signaux secondaires provenant d’électrons. Les types utilisent la microscopie électronique à transmission
Au microscope (TransmissionElectronMicroscopyTEM), il est possible d'obtenir une projection directe d'un échantillon. Dans ce type de microscope, les électrons traversent l’échantillon, celui-ci doit donc être très fin. Le poids atomique des atomes qui composent l'échantillon, la tension à laquelle les électrons sont accélérés et la résolution souhaitée déterminent l'épaisseur de l'échantillon. L'épaisseur de l'échantillon peut varier de quelques nanomètres à quelques microns. Plus le poids atomique est élevé et plus la tension est faible, plus l’échantillon doit être fin.
En changeant le système de lentilles de l'objectif, on peut agrandir directement l'image au point focal de l'objectif. Cela permet d'obtenir une image de diffraction électronique.
image de diffraction. Grâce à cette image, la structure cristalline de l’échantillon peut être analysée.
En microscopie électronique à transmission filtrée en énergie (EFTEM), on mesure le changement de vitesse des électrons lorsqu'ils traversent l'échantillon. Il est possible d'en déduire la composition chimique de l'échantillon, comme la répartition des éléments chimiques au sein de l'échantillon.
