电子源对显微镜的性能起着非常关键的浸染，随着科学技能的快速发展，显微镜的某些操作可以完备由打算机掌握，操作员只需按下“开始”键就可以了，这种显微镜的智能化发展在场发射源中尤为突出。由于场发射源既精密又昂贵，最好用打算机掌握。但大多数TEM仍广泛利用热电子源，热电子源须要操作者进行部分手动掌握，这种情形下，就须要理解电子源的事情事理和操作事理。
不同类型电子源的物理机制
在TEM中的两种电子源：第一种热电子源，顾名思义，电子源被加热是产生电子，第二种是场发射电子源，是在它和阳极之间加一个大电势是产生电子。
肖特基电子源这是热和场发射电子源的结合。电子源是电子枪的组成部分吗，从物理学角度理解电子源的事情细节是非常有趣的，关于新电子源的制备和电子源的改进也有很多研究，碳纳米管已崭露锋芒。
从实际运用角度讲，不须要节制太多的物理知识，可以通过两个大略的方程简要地总结一下。在阅读电子源干系的内容时，请记住以下两点：
1. 电子显微镜用的是热电子或场发射电子源，且两者不能互换。
2. 场发射电子源产生的是单色性更好的电子：热电子源的单色性稍差一些，即产生“更白”的电子。
这有点类似X射线或可见光。电子的“颜色”依赖于能量发散度。并非总是须要单色性好的电子，而且场发射TEM的用度是传统热电子型显微镜用度的两倍。
热发射
把任何一种材料加热到足够高的温度，电子都会得到足够的能量以战胜阻挡他们离开的表面势垒。这个势垒称为“功函数”（Φ），大小约为几个电子伏。
热电子发射机制可以用Richardson定律表述，该定律将发射源的电流密度J与事情温度T联系起来
式中k是玻尔兹曼常量；A是Richardson常数，A详细数值取决于电子源的材料。从这个方程式可以看出，把电子源加热到温度T，是电子得到大于Φ的能量并从电子源中逃逸出来，从而形成电子束。不幸的是，大多数材料在注入几eV的热能时就会融化或蒸发。因此，唯一可用的热电子源材料要么是难熔材料，要么是Φ非常小的材料。最初的几十年里TEM一些SEM中仍在运用）中用的是钨，其熔点为3660k当代TEM中用的位移热电子源是Φ很小的六硼化镧。表1.1给出了钨和LaB6的Jc、T和Φ的相对值。
表1.1 紧张电子源的特性：
场发射
场发射电子源，常日叫做FEG，其事情事理和热电子源有着实质差异，场发射的基本事理是：电场强度E在尖端急剧增加，这是由于如果把电压V加到半径为r的（球形）尖端，则：
我们称细针为“针尖”（tips）。原子探针场离子显微镜（APFIM）技能是材料表征中另一种比价成熟的实验手段。APFIM用非常细的针装样品，因此有许多可用的专门加工出半径小于0.1μm的针尖。
场发射哀求针尖表面必须干净，即表面没有污染和氧化，这可以在超高真空条件下实现。这种情形下钨事情温度为外界环境温度，这个过程叫做“冷”场发射。其余，也可以在真空度较低的环境中加热针尖，同事保持干净的针尖表面。由于电子发命中热能起很大浸染，事实上电子不是隧穿过势垒的。对付这种“热”场发射，将表面用ZrO2处理，可以改进发射特性，特殊是源的稳定性。
