在透射电子显微镜下，可以通过以下几种方式综合判断样品：
1. 选区电子衍射（selected area electron diffraction）： 判断样品的晶体结构，晶格常数，点阵应变等。通常需要结合X射线衍射来综合判断。但选区电子衍射的选区范围zui小只能达到~200 nm。这主要是来自物镜像差的限制。现在前沿的技术是纳米电子微区衍射(Nanobeam electron diffraction)，通过用~2 nm的汇聚电子束得到样品在更小尺度下的晶体结构等。
2. 高分辨(high resolution electron microscopy): 通过高分辨的原子像，可以获得晶体常数，晶格结构，晶体缺陷，包括位错，层错等。
3. 扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microsopy): 利用聚焦电子书探针(0.1nm)和高角环形暗场探测器，来得Z-contrast。照片中的亮度和原子序数正相关，从而排除了衍射衬度的影响。因解读难度比HREM简单，目前是比较流行的技术。
4. 会聚束电子衍射(convergent electron beam diffraction): 主要用于判断单晶样品的晶体结构，对称性，样品厚度，应力等。
5. 电子能量损失谱（Electron energy loss spectroscopy): 可以提供元素信息，在探测轻元素方面有优势，同时可以表征原子键。
5. EDS (energy dispersive spectroscopy): 同样是提供元素信息，但主要用于探测重元素。
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