Các thông tin về hình ảnh cụ thể của vật liệu có thể được quan sát qua TEM ở mức độ phân giải nguyên tử.
Nguyên tắc: Các điện tử từ catot làm bằng dây tungsten đốt nóng đi tới anot và được
hội tụ bằng thấu kính từ lên mẫu đặt trong buồn chân không. Tác dụng của tia điên tử tới với mẫu có thể tạo ra chùm điện tử thứ cấp, điện tử phản xạ, điện tử Auger, tia X thứ cấp, phát quang catot và tán xạ không đàn hồi với các đám mây điện tử trong mẫu cùng tán xạ đàn hồi với hạt nhân nguyên tử. Các điện tử truyền qua mẫu được khuyếch đại và ghi lại dưới dạng ảnh huỳnh quang hoặc ảnh kỹ thuật số.
45
Ưu điểm của hiển vi điện tử truyền qua là có thể dễ dàng điều chỉnh để thấy được cả ảnh hiển vi và ảnh nhiễu xạ của mẫu, nhờ đó mà phối hợp biết được nhiều thông tin về cấu trúc, cách sắp xếp các nguyên tử của mẫu. Điểm hạn chế của phương pháp hiển vi điện tử truyền qua là mẫu nghiên cứu phải là lát cực mỏng (dưới 0,1m) nhưng lại phải đủ dày để tồn tại được ở dạng rắn, ít nhất cũng phải là vài chục, vài trăm lớp nguyên tử. Như vậy ứng với những điểm trên ảnh hiển vi điện tử truyền qua là những cột nguyên tử trên mẫu (chiều cao của cột nguyên tử là chiều dày của mẫu).
Thực nghiệm: Nhờ khả năng phóng đại và tạo hình ảnh rõ nét và chi tiết cho phép kính
hiển vi điện tử truyền qua (TEM) sử dụng để nghiên cứu bề mặt, kích thước, và hình dáng của vật liệu xúc tác. Mẫu được phân tích trên thiết bị JEOL 1100 tại Viện Vệ sinh dịch tễ TW, Hà Nội.