电子显微镜的分类和应用

电子显微镜的分类及应用一、电子显微镜的特点和分类二、电子显微镜的应用领域主要内容电子显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜（通常用的）（SEM）（TEM）电子显微镜的分类透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。透射电子显微镜的成像原理透射式电子显微镜镜筒的顶部是电子枪，电子由钨丝热阴极发射出、通过第一，第二两个聚光镜使电子束聚焦。电子束通过样品后由物镜成像于中间镜上，再通过中间镜和投影镜逐级放大，成像于荧光屏或照相干版上。中间镜主要通过对励磁电流的调节，放大倍数可从几十倍连续地变化到几十万倍；改变中间镜的焦距，即可在同一样品的微小部位上得到电子显微像和电子衍射图像。（来自百度文库）电子枪工作原理照明系统光路图透射电子显微镜的结构透射电子显微镜照明系统成像系统观察记录系统由机械泵和扩散泵完成新型电镜用离子泵提高真空速度电子枪加速电子用小电流高电压电源透镜激磁用大电流低压电源EDS（能量散射光谱仪）WDSEELS电子光学系统真空系统供电控制系统附加仪器系统（镜筒）透射电镜的结构图示由透射电子显微镜拍摄的葡萄球菌细胞,放大倍数50000第一台实际工作的透射电子显微镜现在在德国慕尼黑的的遗址博物馆扫描电子显微镜的成像原理扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成像信号。由电子枪发射的能量为5～35keV的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。扫描电子显微镜结构扫描电子显微镜真空泵真空柱次级电子探测器X射线能谱分析仪电子枪聚光镜（第一、第二聚光镜和物镜）物镜光阑观察和记录系统真空系统成像系统电子光学系统供电控制系统高压发生装置高压油箱人类细胞放大5000倍的硅藻七层聚酯纤维片石棉纤维项目扫描电镜透射电镜分辨本领70～100Å2Å发大倍数20～40万倍100万倍加速电压1～50KV几十千伏～几百千伏图像特点景深长、三维立体结构景深小、两维平面结构样品制备固定-脱水-临界点干燥-喷涂金属固定-脱水-包埋-超薄切片-重金属染色样品尺寸1cm350～100nm切片样品损伤光斑直径只有几十埃的电子束在样品上扫描，对样品损伤极小大约1μm直径电子束打到样品上，造成一定程度损伤样品成像信号二次电子、背散射电子透射电子发大倍数调节用衰减器改变扫描线圈电流，进行放大率调节调整中间镜电流改变放大率决定分辨率因素入射电子束直径决定图像分辨率。加速电压、透镜缩小率、电源稳定度及像差决定电子束斑直径加速电压、电源稳定度、像差、样品厚度等影响分辨率材料学中应用（材料分析）断口观察偏析研究彩金研究K金研究医学中应用病理诊断细胞培养修复移植材料在周围组织的扩散情况结石成分分析法学鉴别中应用铁质文物保护枪弹残余物分析头发等中的微量元素分析文件真伪鉴别生物学中应用动物/人体软组织珍珠鉴别微生物观察动物/人体骨骼指导老师毛翔宇版权所有侵权必究病理检查的手段很多,如:HE常规检查、特殊染色(组织化学)、免疫组化、原位分子杂交、聚合酶链反应(PCR)、电镜检查、病理图像分析、流式细胞仪检查、细胞培养等。但是电镜检查起决定性作用，因为电镜可以发现特异性超微结构信息而做出最后病理诊断。朗格汉斯细胞组织细胞增生症:见双模构成的似网球拍状的颗粒转移癌:瘤细胞大、长圆形,胞核大、梭形,核膜不平滑,显著增大的核质比质膜间有桥粒样连接,胞质含少许欠发达的细胞器,网栏状大核仁,两团染色质间颗粒腐蚀断口观察曲轴断口微观形貌(a)疲惫条纹处(b)断裂源处研究金属断裂面的学科，是断裂学科的组成部分。金属破断后获得的一对相互匹配的断裂表面及其外观形貌，称断口。在很多情况下,利用宏观观察就可以判定断裂的性质、起始位置和裂纹扩展路径。但如果要对断裂起点附近进行细致研究，分析断裂原因和断裂机制，还必须进行微观观察。（来自中国显微图像网）合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。下图是针对软硬交错、研磨性高的地层设计了一种新型人造金刚石混合孕镶块。用新型孕镶块制造的新型孕镶块阶梯钻头的机械钻速比一般钻头提高56%～73%，进尺也有较大提高。（来自CHINAPETROLEUMMACHINERY1999年第27卷第10期Vol.27No.101999）Co98%P2%合金金相图（方框内为晶界偏析磷化物）Co58.8%Ni39.2%P2%合金金相图（方框内为晶界偏析磷化物）彩金，又称彩色金。即具有紫红、红、粉红、橙、绿、蓝、褐及黑色的开金。它们是用金加入铜、铝、银、钴、钯、铁、镉、镍等金属熔炼而成。颜色越是奇特的彩金，如黑色、蓝色者，其价格越是昂贵。（来自百度文库）K金(或开金)是黄金与其他金属熔合而成的合金。K金饰品的特点是用金量少、成本低，又可配制成各种颜色，且不易变形和磨损。K金按含金量多少又分24K金、22K金、18K金、9K金等。我国市场上最多见的“18K金”，其含金量为18×4.1666＝75%，饰品上应打上的印记为“18K”或“750”。细胞培养细胞培养细胞培养技术也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。细胞培养，既包括微生物细胞的培养，细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆。通过细胞培养得到大量的细胞或其代谢产物293T细胞293T细胞铁质文物的保护一直以来都是文物保护工作的重要分支之一。由于铁质文物易腐蚀，出土后若保存环境不当，很快就会产生大面积的锈蚀，故而铁质文物的保护要求在文物出土后应及时进行。又由于铁元素本身不很稳定，遇到氧气及水后极易发生锈蚀，这就又给铁质文物的保护带来了一定的难度。要合理的保护铁质文物，首先就要对其进行科学的分析，根据科学分析的结果从而确定或改进保护方案。我们对这两种铁质文物分别进行了铁质本体的金相分析、锈层结构的显微分析、锈蚀产物的能谱分析及X－光衍射分析。（来自西北大学精品课程）铁质文物保护保护前的铁剑和金相分析保护后的铁剑和金相分析弹发射过程所形成的射击残留物是枪击案件中一种重要的法庭物证。通过对射击残留物的检验可解决枪击案件中犯罪嫌疑人是否开过枪、人体和衣物等客体损伤是否为枪伤、射击距离判断、使用火药的组成等问题。射击残留物是枪弹发射后从枪管中产生的大量火药气团快速冷凝而形成的，因此在射击残留物的表面及内部都具有冷凝物的形态特征，如具有特征的球状、瘤球或蜂窝结构。利用SEM/EDS法对射击残留物的人工搜寻，劳动强度高而又容易出现漏检，自动搜寻软件的出现，则大大降低了劳动强度，结果准确而又可进行数据统计分析。（来自北京理化分析测试技术学会）枪弹残余物分析