Mikroskop elektron transmisi (TEM) adalah teknologi pencitraan di mana berkas elektron melewati spesimen yang dipotong sangat tipis. Saat elektron ditransmisikan melalui spesimen dan berinteraksi dengan strukturnya, resolusi gambar yang diperbesar dan difokuskan ke media pencitraan, seperti film fotografi atau layar fluoresen, atau ditangkap oleh kamera CCD khusus. Karena elektron yang digunakan dalam mikroskop elektron transmisi memiliki panjang gelombang yang sangat kecil, TEM dapat mencitrakan pada resolusi yang jauh lebih tinggi daripada mikroskop optik konvensional yang bergantung pada berkas cahaya. Karena daya penyelesaiannya yang lebih tinggi, TEM memainkan peran penting dalam bidang virologi, penelitian kanker, studi bahan, dan dalam penelitian dan pengembangan mikroelektronika.
Prototipe TEM pertama dibangun pada tahun 1931, dan, pada tahun 1933, unit dengan daya pisah lebih besar dari cahaya telah didemonstrasikan menggunakan gambar serat kapas sebagai spesimen uji. Selama beberapa dekade berikutnya, kemampuan pencitraan mikroskop elektron transmisi disempurnakan, membuat teknologi ini berguna dalam studi spesimen biologis. Setelah pengenalan mikroskop elektron pertama di Jerman pada tahun 1939, perkembangan lebih lanjut tertunda oleh Perang Dunia II, di mana sebuah laboratorium kunci dibom dan dua peneliti meninggal. Setelah perang, mikroskop elektron pertama dengan perbesaran 100k diperkenalkan. Desain multi-tahap fundamentalnya masih dapat ditemukan dalam mikroskop elektron transmisi modern.
Sebagai teknologi TEM matang, teknologi terkait, pemindaian mikroskop elektron transmisi (STEM), disempurnakan pada 1970-an. Pengembangan senjata emisi lapangan dan lensa objektif yang ditingkatkan memungkinkan pencitraan atom menggunakan STEM. Sebagian besar perkembangan teknologi STEM dihasilkan dari kemajuan mikroskop elektron transmisi.
TEM biasanya menggabungkan tiga tahap pelensaan: lensa kondensasi, lensa objektif, dan lensa proyektor. Berkas elektron primer dibentuk oleh lensa kondensasi, sedangkan lensa objektif memfokuskan berkas yang melewati spesimen. Lensa yang memproyeksikan memperluas sinar dan memproyeksikannya ke perangkat pencitraan, seperti layar elektronik atau lembaran film. Lensa khusus lainnya digunakan untuk mengoreksi distorsi sinar. Penyaringan energi juga digunakan untuk mengoreksi aberasi kromatik, suatu bentuk distorsi yang disebabkan oleh ketidakmampuan lensa untuk memfokuskan semua warna spektrum pada titik konvergensi yang sama.
Sementara berbagai sistem mikroskop elektron transmisi berbeda dalam desain spesifiknya, mereka memiliki beberapa komponen dan tahapan yang sama. Yang pertama adalah sistem vakum yang menghasilkan aliran elektron dan menggabungkan pelat dan lensa elektrostatik yang dengannya operator dapat mengarahkan pancaran. Tahap spesimen termasuk airlocks yang memungkinkan memasukkan objek yang akan dipelajari ke dalam sungai. Mekanisme dalam tahap ini memungkinkan penempatan spesimen untuk tampilan yang optimal. Pistol elektron digunakan untuk “memompa” aliran elektron melalui TEM. Akhirnya, lensa elektron, yang bertindak serupa dengan lensa optik, mereproduksi bidang objek.