常見的電子顯微分析儀器有哪些

『壹』 電子顯微分析的特點是什麼什麼是電子顯微分析

電子顯微來分析是利用聚焦電子束源與式樣相互作用所產生的各種物理信號，分析試樣物質的微區形貌、晶體結構和化學組成的分析方法，包括透射電子顯微分析、掃描電子顯微分析和電子探針X射線顯微分析。
電子顯微分析的特點
1、可以在極高的放大倍率(最高可達107倍)下直接觀察試樣的形貌、結構，選擇分析區域；
2、具有很高的解析度(透射電子顯微鏡的解析度已達0.2~0.1nm)，可直接觀察原子的排列與分布，進行納米尺度的結構分析和化學成分分析；
3、各種電子顯微分析儀器日益向多功能、綜合化方向發展，可以同時進行形貌、物相、晶體結構和化學成分的綜合分析。

『貳』 介紹一下電子掃描顯微鏡

電子掃描顯微鏡工作原理
是用聚焦電子束在試樣表面逐點掃描成像。
試樣為塊狀或粉末顆 粒，成像信號可以是二次電子、背散射電子或吸收電子。其中二次電子是最主要的成像信號。由電子槍發射的能量為 5 ～ 35keV 的電子，以其交 叉斑作為電子源，經二級聚光鏡及物鏡的縮小形成具有一定能量、一定束流強度和束斑直徑的微細電子束，在掃描線圈驅動下，於試樣表面按一定時間、空間順 序作柵網式掃描。聚焦電子束與試樣相互作用，產生二次電子發射（以及其它物理信號），二次電子發射量隨試樣表面形貌而變化。二次電子信號被探測器收集 轉換成電訊號，經視頻放大後輸入到顯像管柵極，調制與入射電子束同步掃描的顯像管亮度，得到反映試樣表面形貌的二次電子像。

新設備簡介
掃描電子顯微鏡的應用

掃描電子顯微鏡是一種多功能的儀器、具有很多優越的性能、是用途最為廣泛的一種儀器．它可以進行如下基本分析：
（1） 三維形貌的觀察和分析；
（2） 在觀察形貌的同時，進行微區的成分分析。
① 觀察納米材料，所謂納米材料就是指組成材料的顆粒或微晶尺寸在0.1-100nm范圍內，在保持表面潔凈的條件下加壓成型而得到的固體材料。納米材料具有許多與晶體、非晶態不同的、獨特的物理化學性質。納米材料有著廣闊的發展前景，將成為未來材料研究的重點方向。掃描電子顯微鏡的一個重要特點就是具有很高的解析度。現已廣泛用於觀察納米材料。
② 進口材料斷口的分析：掃描電子顯微鏡的另一個重要特點是景深大，圖象富立體感。掃描電子顯微鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學顯微鏡大幾百倍。由於圖象景深大，故所得掃描電子象富有立體感，具有三維形態，能夠提供比其他顯微鏡多得多的信息，這個特點對使用者很有價值。掃描電子顯微鏡所顯示餓斷口形貌從深層次，高景深的角度呈現材料斷裂的本質，在教學、科研和生產中，有不可替代的作用，在材料斷裂原因的分析、事故原因的分析已經工藝合理性的判定等方面是一個強有力的手段。
③ 直接觀察大試樣的原始表面，它能夠直接觀察直徑100mm，高50mm，或更大尺寸的試樣，對試樣的形狀沒有任何限制，粗糙表面也能觀察，這便免除了制備樣品的麻煩，而且能真實觀察試樣本身物質成分不同的襯度（背反射電子象）。
④ 觀察厚試樣，其在觀察厚試樣時，能得到高的解析度和最真實的形貌。掃描電子顯微的解析度介於光學顯微鏡和透射電子顯微鏡之間，但在對厚塊試樣的觀察進行比較時，因為在透射電子顯微鏡中還要採用復膜方法，而復膜的解析度通常只能達到10nm，且觀察的不是試樣本身。因此，用掃描電子顯微鏡觀察厚塊試樣更有利，更能得到真實的試樣表面資料。
⑤ 觀察試樣的各個區域的細節。試樣在樣品室中可動的范圍非常大，其他方式顯微鏡的工作距離通常只有2-3cm，故實際上只許可試樣在兩度空間內運動，但在掃描電子顯微鏡中則不同。由於工作距離大（可大於20mm）。焦深大（比透射電子顯微鏡大10倍）。樣品室的空間也大。因此，可以讓試樣在三度空間內有6個自由度運動（即三度空間平移、三度空間旋轉）。且可動范圍大，這對觀察不規則形狀試樣的各個區域帶來極大的方便。
⑥ 在大視場、低放大倍數下觀察樣品，用掃描電子顯微鏡觀察試樣的視場大。在掃描電子顯微鏡中，能同時觀察試樣的視場范圍F由下式來確定：F=L/M
式中 F——視場范圍；
M——觀察時的放大倍數；
L——顯象管的熒光屏尺寸。
若掃描電鏡採用30cm（12英寸）的顯象管，放大倍數15倍時，其視場范圍可達20mm，大視場、低倍數觀察樣品的形貌對有些領域是很必要的，如刑事偵察和考古。
⑦ 進行從高倍到低倍的連續觀察，放大倍數的可變范圍很寬，且不用經常對焦。掃描電子顯微鏡的放大倍數范圍很寬（從5到20萬倍連續可調），且一次聚焦好後即可從高倍到低倍、從低倍到高倍連續觀察，不用重新聚焦，這對進行事故分析特別方便。
⑧ 觀察生物試樣。因電子照射而發生試樣的損傷和污染程度很小。同其他方式的電子顯微鏡比較，因為觀察時所用的電子探針電流小（一般約為10-10 -10-12A）電子探針的束斑尺寸小（通常是5nm到幾十納米），電子探針的能量也比較小（加速電壓可以小到2kV）。而且不是固定一點照射試樣，而是以光柵狀掃描方式照射試樣。因此，由於電子照射面發生試樣的損傷和污染程度很小，這一點對觀察一些生物試樣特別重要。
⑨ 進行動態觀察。在掃描電子顯微鏡中，成象的信息主要是電子信息，根據近代的電子工業技術水平，即使高速變化的電子信息，也能毫不困難的及時接收、處理和儲存，故可進行一些動態過程的觀察，如果在樣品室內裝有加熱、冷卻、彎曲、拉伸和離子刻蝕等附件，則可以通過電視裝置，觀察相變、斷烈等動態的變化過程。
⑩ 從試樣表面形貌獲得多方面資料，在掃描電子顯微鏡中，不僅可以利用入射電子和試樣相互作用產生各種信息來成象，而且可以通過信號處理方法，獲得多種圖象的特殊顯示方法，還可以從試樣的表面形貌獲得多方面資料。因為掃描電子象不是同時記錄的，它是分解為近百萬個逐次依此記錄構成的。因而使得掃描電子顯微鏡除了觀察表面形貌外還能進行成分和元素的分析，以及通過電子通道花樣進行結晶學分析，選區尺寸可以從10μm到3μm。
由於掃描電子顯微鏡具有上述特點和功能，所以越來越受到科研人員的重視，用途日益廣泛。現在掃描電子顯微鏡已廣泛用於材料科學（金屬材料、非金屬材料、鈉米材料）、冶金、生物學、醫學、半導體材料與器件、地質勘探、病蟲害的防治、災害（火災、失效分析）鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業生產中的產品質量鑒定及生產工藝控制等。

『叄』 電子顯微鏡有那哪些性能

電子顯微鏡是一來種精密分析源儀器,在現代工農業生產和科學研究中,已經日益成為一種必不可少的重要儀器。我國在1965年試製成功20萬倍電子顯微鏡,後來又研製成80萬倍電子顯微鏡,它具有解析度高(可以看清兩個小點間的最小距離為0.144 nm,相當於人的頭發絲的500萬分之一,已經達到可以分辨單個分子和原子的程度)、放大倍率范圍寬、操作方便、使用范圍廣的特點,並配有自動照相裝置。

電子顯微鏡是利用高速運動的電子來代替光波的一種顯微鏡。目前最常用的是通用式電子顯微鏡和掃描式電子顯微鏡。現在通用式電子顯微鏡直接放大倍數可達80萬倍左右,分辨本領是0.2 nm,用它可以看到病毒、單個分子以及金屬材料的晶格結構等。除上述兩種電鏡外,根據不同的成像原理,還有發射式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡、鏡式電子顯微鏡等各種類型。各式電子顯微鏡廣泛地應用於金屬物理學、高分子化學、微電子學、生物學、醫學以及工農業生產等各個領域。

『肆』 電子顯微鏡分析（TEM and SEM）是指

電子顯微鏡分析技術在冶金學中的成功應用（20世紀30年代末期），為30年後（20世紀70年代初期）在地質學中的應用奠定了基礎，更為半個世紀後構造地質學學科的突破性進展創造了極為有利的條件。電子顯微技術的運用，使得構造地質學家得以重新認識眾多構造帶內變質構造岩，尤其是糜棱岩的成因。從而改變了人們在許多方面的傳統認識，也改變了人們在開展構造研究，尤其是變質岩區構造研究時的思維方式。
透射電子顯微鏡（TEM，transmission electron micros）：位錯理論提出（1934）20多年後，1956年，科學家首次成功地在變形礦物顆粒內直接觀察到位錯構造的存在。樣品制備技術影響了電子顯微鏡技術的廣泛推廣與應用。直到70年代初期，離子轟擊減薄技術的應用才推動了對礦物變形微結構的透射電子顯微鏡研究廣泛開展。研究較多的礦物主要是石英、輝石和橄欖石。近來對於碳酸鹽礦物、硅酸鹽礦物及氧化物的研究也在不斷深入。TEM技術對於確定和研究超微域內的微構造特點、研究極細粒物質的顆粒形態與顆粒邊界構造特點是一種非常有用的工具。
TEM廣泛應用於觀察與確定變形岩石顆粒的超微構造型式，即位錯構造的特點（見圖1-10，1-11，1-14～1-17）。觀察位錯的基本類型、形態、組合與分布規律；闡述礦物顆粒的主要變形機制、岩石流變學狀態與構造岩的成因；定量確定變形礦物顆粒內自由位錯的密度，進而判斷岩石穩態變形條件，即古差異應力條件；TEM有效地用於確定變形礦物晶體內的主要滑移系，滑移系統的Burger矢量；結合變形條件闡述礦物蠕變的基本規律。
透射電子顯微鏡樣品制備：詳見第一章位錯研究方法。
掃描電子顯微鏡（SEM，scanning electron micros）：掃描電子顯微鏡是根據電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。掃描電子顯微鏡利用細聚焦電子束在樣品表面逐點掃描，與樣品相互作用產生各種物理信號，這些信號經檢測器接收、放大並轉換成調制信號，最後在熒光屏上顯示反映樣品表面各種特徵的圖像。
掃描電鏡具有景深大、圖像立體感強、放大倍數范圍大、連續可調、解析度高、樣品室空間大且樣品制備簡單等特點，是進行樣品表面研究的有效分析工具。它廣泛應用於地質樣品的微區成分、形貌和取向的綜合分析，適用於構造地質學、岩石學、礦床學、礦物學和地球化學等多學科的研究工作。尤其將EBSD技術與掃描電子顯微鏡配置於一體，開展晶格優選組構分析，將會成為推動構造地質學新理論誕生的重要途徑。
掃描電子顯微鏡（SEM）是顯微構造分析的有效手段（照片7-002）。目前已開展研究的方面有：①掃描電子顯微鏡應用於成分分析：與電子探針類似，能夠進行微區成分分析，分析顆粒粒徑可以達數微米；②背散射電子圖像反映微細礦物顆粒內部成分結構與變化規律，尤其是顆粒的三維形態特點；③二次電子圖像觀察細小顆粒的三維形態、顆粒表面或顆粒邊界上的微觀特點；④應用Kikuchi Band確定微細礦物晶體顆粒或亞晶粒的定向性（晶格方位）；⑤SEM陰極發光分析使得能夠更確切地分析變形結構的顯微特點，探討岩石變形的微觀機制與變形過程。
掃描電子顯微鏡分析樣品制備：掃描電子顯微鏡觀察對於樣品要求基於不同的目的，有所差異。開展樣品表面結構和形貌分析，可以使用原位樣品，但樣品需要清潔。但對於精確的成分分析的樣品，常常需要切製成光片或光薄片，保持表面平整、整潔。對於非導電樣品，需要鍍金或噴碳以獲得更好的觀察和分析效果。新型日立鎢燈絲掃描電子顯微鏡的樣品尺寸可以達到：直徑200mm，高度80mm，可以用來觀察大樣品的表面形態和結構分析。

『伍』 顯微鏡的種類

顯微鏡以顯微原理進行分類可分為偏光顯微鏡、光學顯微鏡與電子顯微鏡和數碼顯微鏡。

偏光顯微鏡（Polarizing microscope）是用於研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡，在地質學等理工科專業中有重要應用。

凡具有雙折射的物質，在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚，當然這些物質也可用染色法來進行觀察，但有些則不可用，而必須利用偏光顯微鏡。

反射偏光顯微鏡是利用光的偏振特性對具有雙折射性物質進行研究鑒定的必備儀器， 可供廣大用戶做單偏光觀察，正交偏光觀察，錐光觀察。

光學顯微鏡，通常皆由光學部分、照明部分和機械部分組成。無疑光學部分是最為關鍵的，它由目鏡和物鏡組成。早於1590年，荷蘭和義大利的眼鏡製造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。

光學顯微鏡的種類很多，主要有明視野顯微鏡（普通光學顯微鏡）、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡、相差顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、偏光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡、倒置顯微鏡。

電子顯微鏡有與光學顯微鏡相似的基本結構特徵，但它有著比光學顯微鏡高得多的對物體的放大及分辨本領，它將電子流作為一種新的光源，使物體成像。

自1938年Ruska發明第一台透射電子顯微鏡至今，除了透射電鏡本身的性能不斷的提高外，還發展了其他多種類型的電鏡。如掃描電鏡、分析電鏡、超高壓電鏡等。

結合各種電鏡樣品制備技術，可對樣品進行多方面的結構 或結構與功能關系的深入研究。顯微鏡被用來觀察微小物體的圖像。常用於生物、醫葯及微小粒子的觀測。電子顯微鏡可把物體放大到200萬倍。

台式顯微鏡,主要是指傳統式的顯微鏡,是純光學放大，其放大倍率較高，成像質量較好，但一般體積較大,不便於移動,多應用於實驗室內,不便外出或現場檢測。

攜帶型顯微鏡,主要是近幾年發展出來的數碼顯微鏡與視頻顯微鏡系列的延伸。和傳統光學放大不同,手持式顯微鏡都是數碼放大,其一般追求便攜,小巧而精緻,便於攜帶。

且有的手持式顯微鏡有自己的屏幕,可脫離電腦主機獨立成像,操作方便,還可集成一些數碼功能,如支持拍照,錄像,或圖像對比,測量等功能。

(5)常見的電子顯微分析儀器有哪些擴展閱讀

光學顯微鏡由目鏡，物鏡，粗准焦螺旋，細准焦螺旋，壓片夾，通光孔，遮光器，轉換器，反光鏡，載物台，鏡臂，鏡筒，鏡座，聚光器，光闌組成。顯微鏡解析度：D=0.61λ/N*sin（α/2），D：解析度，λ：光源波長，α：物鏡鏡口角（標本在光軸的一點對物鏡鏡口的張角）

想要提高解析度，可以通過：1、降低λ，例如使用紫外線作為光源；2、增大N，例如放在香柏油中；3、增大α，即盡可能地使物鏡與標本的距離降低。

『陸』 選用電子顯微分析儀時應從哪幾方面考慮（另有關於X射線，電鏡，電子探針的幾個題目，打對了多加分）

X射線衍射儀是利用衍射原理,精確測定物質的晶體結構,織構及應力,精確的進行物相版分析,定性分析,定量分析.廣泛權應用於冶金,石油,化工,科研,航空航天,教學,材料生產等領域.
X射線衍射儀是利用X射線衍射原理研究物質內部微觀結構的一種大型分析儀器，廣泛應用於各大、專院校，科研院所及廠礦企業。它是當今國內最先進的X射線衍射系統。它的設計精密，軟體和硬體功能齊全，能靈活的適應物質微觀結構的各種測試。Y-2000型衍射儀採用多CPU系統完成X射線發生器，測角儀的控制及數據採集。配有高性能微機及軟體，精確的測定物質的晶體結構，點陣常數，完成定性分析和定量分析。安裝相應的附件能完成織構及應力的測定，廣泛應用於工業、農業、國防和科研等領域。

『柒』 科研常用的幾種顯微鏡原理及應用介紹

在科研中常見的幾種科研型顯微鏡主要有掃描探針顯微鏡，掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡幾種，下面對這幾種顯微鏡逐一做以介紹：
掃描探針顯微鏡
掃描探針顯微鏡
掃描探針顯微鏡（ScanningProbeMicroscope，SPM）是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎上發展起來的各種新型探針顯微鏡（原子力顯微鏡AFM,激光力顯微鏡LFM，磁力顯微鏡MFM等等）的統稱，是國際上近年發展起來的表面分析儀器，是綜合運用光電子技術、激光技術、微弱信號檢測技術、精密機械設計和加工、自動控制技術、數字信號處理技術、應用光學技術、計算機高速採集和控制及高分辨圖形處理技術等現代科技成果的光、機、電一體化的高科技產品。
掃描探針顯微鏡以其解析度極高（原子級解析度）、實時、實空間、原位成像，對樣品無特殊要求（不受其導電性、乾燥度、形狀、硬度、純度等限制）、可在大氣、常溫環境甚至是溶液中成像、同時具備納米操縱及加工功能、系統及配套相對簡單、廉價等優點，廣泛應用於納米科技、材料科學、物理、化學和生命科學等領域，並取得許多重要成果。SPM作為新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著其明顯的優勢：
首先，SPM具有極高的解析度。它可以輕易的「看到」原子，這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。
其次，SPM得到的是實時的、真實的樣品表面的高解析度圖像。而不同於某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表面結構。也就是說，SPM是真正看到了原子。
再次，SPM的使用環境寬松。電子顯微鏡等儀器對工作環境要求比較苛刻，樣品必須安放在高真空條件下才能進行測試。而SPM既可以在真空中工作，又可以在大氣中、低溫、常溫、高溫，甚至在溶液中使用。
因此SPM適用於各種工作環境下的科學實驗。SPM的應用領域是寬廣的。無論是物理、化學、生物、醫學等基礎學科，還是材料、微電子等應用學科都有它的用武之地。SPM的價格相對於電子顯微鏡等大型儀器來講是較低的。任何事物都不是十全十美的一樣，SPM也有令人遺憾的地方。
由於其工作原理是控制具有一定質量的探針進行掃描成像，因此掃描速度受到限制，測效率較其他顯微技術低；由於壓電效應在保證定位精度前提下運動范圍很小（目前難以突破100μm量級），而機械調節精度又無法與之銜接，故不能做到象電子顯微鏡的大范圍連續變焦，定位和尋找特徵結構比較困難；目前掃描探針顯微鏡中最為廣泛使用管狀壓電掃描器的垂直方向伸縮范圍比平面掃描范圍一般要小一個數量級，掃描時掃描器隨樣品表面起伏而伸縮，如果被測樣品表面的起伏超出了掃描器的伸縮范圍，則會導致系統無法正常甚至損壞探針。
因此，掃描探針顯微鏡對樣品表面的粗糙度有較高的要求；由於系統是通過檢測探針對樣品進行掃描時的運動軌跡來推知其表面形貌，因此，探針的幾何寬度、曲率半徑及各向異性都會引起成像的失真（採用探針重建可以部分克服）
掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡(scanningtunnelingmicroscope，STM)掃描隧道顯微鏡的英文縮寫是ＳＴＭ。這是２０世紀８０年代初期出現的一種新型表面分析工具。由德國人賓寧(G.Binnig,1947-)和瑞士人羅勒(H.Roher,1933-)1981年發明，根據量子力學原理中的隧道效應而設計。
賓寧和羅勒因此獲得1986年諾貝爾獎.1988年，IBM科學家從由掃描隧道顯微鏡激發的納米尺度的局部區域觀測到了光子發射，從而使發光及熒光等現象能夠在納米尺度上進行研究。1989年，IBM院士（IBMFellow）DonEigler成為第一個能夠對單個原子表面進行操作的人，通過用一台「掃描隧道顯微鏡」操控35個氙原子的位置，拼寫出了「I-B-M」3個字母。1991年，IBM科學家演示了一個原子開關。
基本原理：其基本原理是基於量子力學的隧道效應和三維掃描。它是用一個極細的尖針，針尖頭部為單個原子去接近樣品表面，當針尖和樣品表面靠得很近，即小於１納米時，針尖頭部的原子和樣品表面原子的電子雲發生重疊。此時若在針尖和樣品之間加上一個偏壓，電子便會穿過針尖和樣品之間的勢壘而形成納安級１０Ａ的隧道電流。通過控制針尖與樣品表面間距的恆定，並使針尖沿表面進行精確的三維移動，就可將表面形貌和表面電子態等有關表面信息記錄下來。掃描隧道顯微鏡具有很高的空間解析度，橫向可達０．１納米，縱向可優於０．０１納米。它主要用來描繪表面三維的原子結構圖，在納米尺度上研究物質的特性，利用掃描隧道顯微鏡還可以實現對表面的納米加工，如直接操縱原子或分子，完成對表面的刻蝕、修飾以及直接書寫等。目前掃描隧道顯微鏡取得了一系列新進展，出現了原子力顯微鏡ＡＦＭ、彈道電子發射顯微鏡ＢＥＥＭ、光子掃描隧道顯微鏡ＰＳＴＭ，以及掃描近場光學顯微鏡ＳＮＯＭ等。
或者用一個金屬針尖在在樣品表面掃描。當針尖和樣品表面距離很近時(1nm以下)，針尖和樣品表面之間會產生電壓。當針尖沿X和Y方向在樣品表面掃描時，就會在針尖和樣品表面第一層電子之間產生電子隧道。該顯微鏡設計的沿Z字形掃描，可保持電流的恆定。因此，針尖的移動是隧道電流的作用，並且可以反映在熒光幕上。連續的掃描可以建立起原子級解析度的表面像。
特點：與電子顯微鏡或X線衍射技術研究生物結構相比，掃描隧道顯微鏡具有以下特點∶
①高解析度掃描隧道顯微鏡具有原子級的空間解析度，其橫向空間解析度為lÅ，縱向解析度達0.1Å，
②掃描隧道顯微鏡可直接探測樣品的表面結構，可繪出立體三維結構圖像。
③掃描隧道顯微鏡可在真空、常壓、空氣、甚至溶液中探測物質的結構，它的優點是三態（固態、液態和氣態）物質均可進行觀察，而普通電鏡只能觀察製作好的固體標本，由於沒有高能電子束，對表面沒有破壞作用(如輻射，熱損傷等)所以能對生理狀態下生物大分子和活細胞膜表面的結構進行研究，樣品不會受到損傷而保持完好。
④掃描隧道顯微鏡的掃描速度快，獲取數據的時間短，成像也快，有可能開展生命過程的動力學研究。
⑤不需任何透鏡，體積小，有人稱之為"口袋顯微鏡"(pocketmicroscope)。
原子力顯微鏡
原子力顯微鏡
原子力顯微鏡:是一種利用原子,分子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌的新型實驗技術.它有一根納米級的探針,被固定在可靈敏操控的微米級彈性懸臂上.當探針很靠近樣品時,其頂端的原子與樣品表面原子間的作用力會使懸臂彎曲,偏離原來的位置.根據掃描樣品時探針的偏離量或振動頻率重建三維圖像.就能間接獲得樣品表面的形貌或原子成分。
它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發生形變或運動狀態發生變化。
掃描樣品時，利用感測器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級解析度獲得表面結構信息。它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監控其運動的反饋迴路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計算機控制的圖像採集、顯示及處理系統組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉法、干涉法等光學方法檢測，當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時，檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像，一般情況下解析度也在納米級水平。

『捌』 顯微鏡類型分為哪幾種

顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器，是人類進入原子時代的標志。主要用於放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡：光學顯微鏡是在1590年由荷蘭的詹森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍，分辨的最小極限達0.1微米，國內顯微鏡機械筒長度一般是160mm。其中對顯微鏡研製，微生物學有巨大貢獻的人為列文虎克，荷蘭籍。
顯微鏡分類：顯微鏡以顯微原理進行分類可分為光學顯微鏡與電子顯微鏡。
光學顯微鏡：
通常皆由光學部分、照明部分和機械部分組成。無疑光學部分是最為關鍵的，它由目鏡和物鏡組成。早於1590年，荷蘭和義大利的眼鏡製造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。光學顯微鏡的種類很多，主要有明視野顯微鏡（普通光學顯微鏡）、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡、相差顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡、偏光顯微鏡、微分干涉差顯微鏡、倒置顯微鏡。
電子顯微鏡：
電子顯微鏡有與光學顯微鏡相似的基本結構特徵，但它有著比光學顯微鏡高得多的對物體的放大及分辨本領，它將電子流作為一種新的光源，使物體成像。自1938年Ruska發明第一台透射電子顯微鏡至今，除了透射電鏡本身的性能不斷的提高外，還發展了其他多種類型的電鏡。如掃描電鏡、分析電鏡、超高壓電鏡等。結合各種電鏡樣品制備技術，可對樣品進行多方面的結構 或結構與功能關系的深入研究。顯微鏡被用來觀察微小物體的圖像。常用於生物、醫葯及微小粒子的觀測。電子顯微鏡可把物體放大到200萬倍。
台式顯微鏡,主要是指傳統式的顯微鏡,是純光學放大，其放大倍率較高，成像質量較好，但一般體積較大,不便於移動,多應用於實驗室內,不便外出或現場檢測。
攜帶型顯微鏡：
攜帶型顯微鏡,主要是近幾年發展出來的數碼顯微鏡與視頻顯微鏡系列的延伸。和傳統光學放大不同,手持式顯微鏡都是數碼放大,其一般追求便攜,小巧而精緻,便於攜帶;且有的手持式顯微鏡有自己的屏幕,可脫離電腦主機獨立成像,操作方便,還可集成一些數碼功能,如支持拍照,錄像,或圖像對比,測量等功能。
數碼液晶顯微鏡，最早是由博宇公司研發生產的，該顯微鏡保留了光學顯微鏡的清晰，匯集了數碼顯微鏡的強大拓展、視頻顯微鏡的直觀顯示和攜帶型顯微鏡的簡潔方便等優點。
掃描隧道顯微鏡：
掃描隧道顯微鏡亦稱為「掃描穿隧式顯微鏡」、「隧道掃描顯微鏡」，是一種利用量子理論中的隧道效應探測物質表面結構的儀器。它於1981年由格爾德·賓寧（G．Binning）及海因里希·羅雷爾（H．Rohrer）在IBM位於瑞士蘇黎世的蘇黎世實驗室發明，兩位發明者因此與恩斯特·魯斯卡分享了1986年諾貝爾物理學獎。
它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的解析度。此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測量工具又是加工工具。
STM使人類第一次能夠實時地觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物化性質，在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景，被國際科學界公認為20世紀80年代世界十大科技成就之一。

『玖』 電子顯微鏡的優缺點分別是什麼

優點：

1、解析度高，光學顯微鏡的解析度為0.2μm，透射電子顯微鏡的解析度為0.2nm，也就是說透射電子顯微鏡在光學顯微鏡的基礎上放大了1000倍。

2、透射式電子顯微鏡常用於觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構；掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體表面的形貌，也能與X射線衍射儀或電子能譜儀相結合，構成電子微探針，用於物質成分分析；發射式電子顯微鏡用於自發射電子表面的研究。

缺點：

1、在電子顯微鏡中樣本必須在真空中觀察，因此無法觀察活樣本。隨著技術的進步，環境掃描電鏡將逐漸實現直接對活樣本的觀察；

2、在處理樣本時可能會產生樣本本來沒有的結構，這加劇了此後分析圖像的難度；

3、由於電子散射能力極強，容易發生二次衍射等；

4、由於為三維物體的二維平面投影像，有時像不唯一；

5、由於透射電子顯微鏡只能觀察非常薄的樣本，而有可能物質表面的結構與物質內部的結構不同；

6、超薄樣品（100納米以下），制樣過程復雜、困難，制樣有損傷；

7、電子束可能通過碰撞和加熱破壞樣本；

8、此外電子顯微鏡購買和維護的價格都比較高。

(9)常見的電子顯微分析儀器有哪些擴展閱讀

生物電鏡研究對象：

1、生物體體表及形態研究：主要是通過掃描電鏡觀察分析比如昆蟲體表表面結構（如眼睛、翅膀及體表微結構）及細菌病毒等微生物形態結構、大小等研究。

2、細胞超微結構及超微病理研究：主要通過透射電鏡觀察分析各種組織中細胞的形態及諸如線粒體、內質網、核糖體、溶酶體、分泌顆粒等細胞器，細胞連接如橋粒連接、緊密連接等，特化結構如纖毛、微絨毛等。

間質成分如膠原纖維，基質結構及血管結構等，還可以通過輔助儀器分析細胞內各種元素的分布情況等。通過連續切片技術進行三維重構對細胞器、細胞連接結構等三維結構進行研究。

3、膜蛋白結構研究：主要通過冷凍電鏡和三維重構技術觀察分析蛋白形態結構及其成分構成包括各種膜結構蛋白及蛋白定位及定性研究；酶細胞化學研究；抗原抗體研究（膠體金技術）等等。

4、臨床超微病理研究：主要通過透射電鏡對活檢組織進行觀察分析，做出病理判斷，比如腎臟病疾病分型、肝炎分型、腫瘤組織來源、病毒類型判斷等。

『拾』 科學儀器有哪些

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