电镜原位测量技术的实现是为了满足人们对于原子级物品的操控与测量，目前投射电子显微镜的显微技术已经达到了亚埃级分辨率(<0.1nm)，为人们的工业测量提供了无限的可能。

　　原位技术将电镜的应用扩展到金属合金、催化剂、能源材料、纳米颗粒和材料、低纬度材料、薄膜和涂层、缺陷和故障分析、半导体、细胞生物学、纳米医学和纳米生物技术、生物化学、癌症生物学遗迹神经科学等领域，研究学者可以通过原位透射电子显微技术捕获样品对环境的动态感应，包括尺寸、形态、晶体结构、原子结构、化学健、热能变化等重要信息。因而，原位透射显微镜已经不仅仅是一个成像工具，而进化为原子尺度下的一个实验平台或称之为纳米反应器。随之，原位电子显微学也成为时下的研究热点之一。

　　前不久，2017年全国电子显微学学术年会在成都星宸皇家金煦酒店圆满落幕。作为合作媒体，仪器信息网也真切感受到与会者对‘原位电子显微学’的关注热情。为方便广大网友对原位电子显微学相关设备、技术及应用有更直观的认识，仪器信息网编辑随机选择DENSsolutions、安徽泽攸科技有限公司、厦门芯极科技有限责任公司等3家相关参展设备商，根据其提供的资料，将各自产品技术优势、典型案例、技术发展趋势等情况整理成文，供读者参考。

　　电镜原位检测技术及应用的未来发展趋势

　　近年来，微纳米材料的液-固、气-固，固-液-气界面反应广泛应用于能源、环保等重要国计民生领域。深入研究这些界面反应机理，开辟创新技术新途径，例如XPS，XAS,XRD, FTIR, Raman等各种原位光谱技术, 能够实现原位表面或者体相结构变化动态研究，不再依赖“主要依靠理论模型给出相应关联”的研究模式，但仍然无法实现“原位、清楚观测”，做到“所测即所见”。为了达到这一目标，微结构可视化、原位多通道、实时观测手段便成为最佳选择之一，最为典型的是原位透射电镜TEM技术。

　　随着微纳米加工技术的发展，液体池的出现，电镜内仅仅实现原位观察液体环境微纳米材料的动态生长和电化学过程。与在高分辨和高衬度成像两方面所取得的广泛进展相比,对液体和常压气体环境中的高分辨原位观察还远未能够在电镜中彻底实现。更甚者，外场作用下材料在原子尺度的形态变化越来越成为材料研究和开发的根本。

　　因此，外场的引入是未来电镜发展的趋势之一，比如热场、电场、磁场、力场、光场、电化学场等施加到样品上，对其进行原位观察，对于开展材料的结构-性能关系研究具有重要的指导意义。在诸如催光电化反应氧化-还原机制、半导体电输运性质、超结构有序自组装、磁性材料磁畴取向、活性位晶面选择性暴露、纳米材料的力学性能方面展开深入系统有针对的研究。当前的核心技术主要体现在原位样品杆的设计和制作上，针对体系进行优化设计能够在同类型的电镜上通用，体现相当大的实用性和灵活性，针对性。

　　对于原位电镜技术而言，最需要解决的，还是观察的稳定性与分辨率之间的平衡，因为很多原位技术还是以损失分辨率为前提的。因此，对于微纳米加工技术的发展，推动液体池的设计创新，显得尤为重要。目前，采用最多的液体池，窗口都是SiNX或者石墨烯。目前的SiNX厚度已经接近极限，分辨率且已达原子级。而石墨烯池，只能限于针对的特定体系，对于光热等外场引入，显得困难较大。寻求合适的材料代替，也是方向之一。此外，针对体系进行特定体系的原位池制作，与原位杆子进行配合使用，也是创新之一。相应地，电镜的内部构造在保证安全可靠的前提下逐渐朝着适应原位研究的功能进行升级与改造，从而实时高分辨高时空分辨率原位检测也是未来的趋势之一。

　　材料领域：通过对电镜样品室抽真空系统的改造或者对电镜样品杆的特殊设计，使得透射电镜中的样品可以处于气体环境或液体环境之中。这种电镜特别适用于与气-液-固体相互作用及反应有关的物理或化学过程并能揭示原子层次的反应机制，在诸如纳米材料生长、催化反应、纳米电学，纳米力学、以及高温相变等现代材料研究领域中具有广泛的应用前景和独特的价值。

　　生物医疗等领域：人类利用电镜技术可以实时观察生物膜的结构和细胞内各种西细胞器的形态学结构。也可以发现和识别肿瘤病毒，如SARS病毒是首先在电镜下观察实现和确认的。目前电镜也可实现肾活检，肿瘤真诊治。对于临床病例诊断也是极大的促进作用，如电镜技术与免疫学技术的结合产生免疫电镜技术，可针对细胞表面及其内部的抗原进行定位。