我们在竞技比赛的时候，喜欢挑战自我极限；对于做科研用的仪器，也在默默的毫无硝烟的挑战着极限。从最初的观察物质的宏观现象，到越来越精细的探测物质的微观结构，每一次的突破莫不体现着科学技术的进步。在前面的一篇博文《常见的研究工具，神奇的妙用》中，聊了聊扫描电镜的特殊功用。这里，我尽量通俗易懂的科普一下另外一种最常见的电镜－透射电镜(Transmission Electron Microscopy)的一种特殊功能，即Z衬度成像。紧紧是耍了一下魔术，物质的全部细节都毫无保留的“裸露”在我们面前，真是越来越没有“隐私”啊：）

      Z衬度成像，也可叫做Annular  Dark Field (ADF) imaging，这种技术不仅可以看到物质的原子，而且还可以“辨认区分”不同成分的物质原子。做生物研究的，希望看到不同的分子；做材料研究的，希望辨别不同的原子，这个技术或许能给一些启发。事实上，这种技术现在国际上研究很热门，大家输入关键词“Z-contrast imaging”在Nature或者Science上就能搜索到相关文献，更别提其他专业性的期刊了。

    下面非常简要通俗的介绍Z衬度成像的原理，参看下图。当电子“旅行”到物质上时，会和物质发生“亲密”的相互作用。由于在电镜下的物质一般很薄（纳米级别），那些被“作用”了的电子一般会透过物质，并把传带的物质的相关信息呈现给观察者。如果我们只观察散射角度很小的一些“作用”电子，就是常见的透射电镜的基本操作方面；而如果我们用一个Annular（环形的）探测器专门收集大角度散射（大于50 mrad）的“作用”电子，就是Z衬度成像啦。由于大角度散射的“作用”电子和物质的原子系数Z有关，一般是Z越大，最后在成的像中原子越亮，从而不同物质的原子可以“辨认区分”开来。