常见的电子显微分析仪器有哪些
『壹』 电子显微分析的特点是什么什么是电子显微分析
电子显微来分析是利用聚焦电子束源与式样相互作用所产生的各种物理信号,分析试样物质的微区形貌、晶体结构和化学组成的分析方法,包括透射电子显微分析、扫描电子显微分析和电子探针X射线显微分析。
电子显微分析的特点
1、可以在极高的放大倍率(最高可达107倍)下直接观察试样的形貌、结构,选择分析区域;
2、具有很高的分辨率(透射电子显微镜的分辨率已达0.2~0.1nm),可直接观察原子的排列与分布,进行纳米尺度的结构分析和化学成分分析;
3、各种电子显微分析仪器日益向多功能、综合化方向发展,可以同时进行形貌、物相、晶体结构和化学成分的综合分析。
『贰』 介绍一下电子扫描显微镜
电子扫描显微镜工作原理
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。
新设备简介
扫描电子显微镜的应用
扫描电子显微镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器.它可以进行如下基本分析:
(1) 三维形貌的观察和分析;
(2) 在观察形貌的同时,进行微区的成分分析。
① 观察纳米材料,所谓纳米材料就是指组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1-100nm范围内,在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。纳米材料具有许多与晶体、非晶态不同的、独特的物理化学性质。纳米材料有着广阔的发展前景,将成为未来材料研究的重点方向。扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率。现已广泛用于观察纳米材料。
② 进口材料断口的分析:扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大,图象富立体感。扫描电子显微镜的焦深比透射电子显微镜大10倍,比光学显微镜大几百倍。由于图象景深大,故所得扫描电子象富有立体感,具有三维形态,能够提供比其他显微镜多得多的信息,这个特点对使用者很有价值。扫描电子显微镜所显示饿断口形貌从深层次,高景深的角度呈现材料断裂的本质,在教学、科研和生产中,有不可替代的作用,在材料断裂原因的分析、事故原因的分析已经工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。
③ 直接观察大试样的原始表面,它能够直接观察直径100mm,高50mm,或更大尺寸的试样,对试样的形状没有任何限制,粗糙表面也能观察,这便免除了制备样品的麻烦,而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度(背反射电子象)。
④ 观察厚试样,其在观察厚试样时,能得到高的分辨率和最真实的形貌。扫描电子显微的分辨率介于光学显微镜和透射电子显微镜之间,但在对厚块试样的观察进行比较时,因为在透射电子显微镜中还要采用复膜方法,而复膜的分辨率通常只能达到10nm,且观察的不是试样本身。因此,用扫描电子显微镜观察厚块试样更有利,更能得到真实的试样表面资料。
⑤ 观察试样的各个区域的细节。试样在样品室中可动的范围非常大,其他方式显微镜的工作距离通常只有2-3cm,故实际上只许可试样在两度空间内运动,但在扫描电子显微镜中则不同。由于工作距离大(可大于20mm)。焦深大(比透射电子显微镜大10倍)。样品室的空间也大。因此,可以让试样在三度空间内有6个自由度运动(即三度空间平移、三度空间旋转)。且可动范围大,这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。
⑥ 在大视场、低放大倍数下观察样品,用扫描电子显微镜观察试样的视场大。在扫描电子显微镜中,能同时观察试样的视场范围F由下式来确定:F=L/M
式中 F——视场范围;
M——观察时的放大倍数;
L——显象管的荧光屏尺寸。
若扫描电镜采用30cm(12英寸)的显象管,放大倍数15倍时,其视场范围可达20mm,大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是很必要的,如刑事侦察和考古。
⑦ 进行从高倍到低倍的连续观察,放大倍数的可变范围很宽,且不用经常对焦。扫描电子显微镜的放大倍数范围很宽(从5到20万倍连续可调),且一次聚焦好后即可从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察,不用重新聚焦,这对进行事故分析特别方便。
⑧ 观察生物试样。因电子照射而发生试样的损伤和污染程度很小。同其他方式的电子显微镜比较,因为观察时所用的电子探针电流小(一般约为10-10 -10-12A)电子探针的束斑尺寸小(通常是5nm到几十纳米),电子探针的能量也比较小(加速电压可以小到2kV)。而且不是固定一点照射试样,而是以光栅状扫描方式照射试样。因此,由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小,这一点对观察一些生物试样特别重要。
⑨ 进行动态观察。在扫描电子显微镜中,成象的信息主要是电子信息,根据近代的电子工业技术水平,即使高速变化的电子信息,也能毫不困难的及时接收、处理和储存,故可进行一些动态过程的观察,如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件,则可以通过电视装置,观察相变、断烈等动态的变化过程。
⑩ 从试样表面形貌获得多方面资料,在扫描电子显微镜中,不仅可以利用入射电子和试样相互作用产生各种信息来成象,而且可以通过信号处理方法,获得多种图象的特殊显示方法,还可以从试样的表面形貌获得多方面资料。因为扫描电子象不是同时记录的,它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。因而使得扫描电子显微镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析,以及通过电子通道花样进行结晶学分析,选区尺寸可以从10μm到3μm。
由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能,所以越来越受到科研人员的重视,用途日益广泛。现在扫描电子显微镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、钠米材料)、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害(火灾、失效分析)鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。
『叁』 电子显微镜有那哪些性能
电子显微镜是一来种精密分析源仪器,在现代工农业生产和科学研究中,已经日益成为一种必不可少的重要仪器。我国在1965年试制成功20万倍电子显微镜,后来又研制成80万倍电子显微镜,它具有分辨率高(可以看清两个小点间的最小距离为0.144 nm,相当于人的头发丝的500万分之一,已经达到可以分辨单个分子和原子的程度)、放大倍率范围宽、操作方便、使用范围广的特点,并配有自动照相装置。
电子显微镜是利用高速运动的电子来代替光波的一种显微镜。目前最常用的是通用式电子显微镜和扫描式电子显微镜。现在通用式电子显微镜直接放大倍数可达80万倍左右,分辨本领是0.2 nm,用它可以看到病毒、单个分子以及金属材料的晶格结构等。除上述两种电镜外,根据不同的成像原理,还有发射式电子显微镜、反射式电子显微镜、镜式电子显微镜等各种类型。各式电子显微镜广泛地应用于金属物理学、高分子化学、微电子学、生物学、医学以及工农业生产等各个领域。
『肆』 电子显微镜分析(TEM and SEM)是指
电子显微镜分析技术在冶金学中的成功应用(20世纪30年代末期),为30年后(20世纪70年代初期)在地质学中的应用奠定了基础,更为半个世纪后构造地质学学科的突破性进展创造了极为有利的条件。电子显微技术的运用,使得构造地质学家得以重新认识众多构造带内变质构造岩,尤其是糜棱岩的成因。从而改变了人们在许多方面的传统认识,也改变了人们在开展构造研究,尤其是变质岩区构造研究时的思维方式。
透射电子显微镜(TEM,transmission electron micros):位错理论提出(1934)20多年后,1956年,科学家首次成功地在变形矿物颗粒内直接观察到位错构造的存在。样品制备技术影响了电子显微镜技术的广泛推广与应用。直到70年代初期,离子轰击减薄技术的应用才推动了对矿物变形微结构的透射电子显微镜研究广泛开展。研究较多的矿物主要是石英、辉石和橄榄石。近来对于碳酸盐矿物、硅酸盐矿物及氧化物的研究也在不断深入。TEM技术对于确定和研究超微域内的微构造特点、研究极细粒物质的颗粒形态与颗粒边界构造特点是一种非常有用的工具。
TEM广泛应用于观察与确定变形岩石颗粒的超微构造型式,即位错构造的特点(见图1-10,1-11,1-14~1-17)。观察位错的基本类型、形态、组合与分布规律;阐述矿物颗粒的主要变形机制、岩石流变学状态与构造岩的成因;定量确定变形矿物颗粒内自由位错的密度,进而判断岩石稳态变形条件,即古差异应力条件;TEM有效地用于确定变形矿物晶体内的主要滑移系,滑移系统的Burger矢量;结合变形条件阐述矿物蠕变的基本规律。
透射电子显微镜样品制备:详见第一章位错研究方法。
扫描电子显微镜(SEM,scanning electron micros):扫描电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。扫描电子显微镜利用细聚焦电子束在样品表面逐点扫描,与样品相互作用产生各种物理信号,这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号,最后在荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像。
扫描电镜具有景深大、图像立体感强、放大倍数范围大、连续可调、分辨率高、样品室空间大且样品制备简单等特点,是进行样品表面研究的有效分析工具。它广泛应用于地质样品的微区成分、形貌和取向的综合分析,适用于构造地质学、岩石学、矿床学、矿物学和地球化学等多学科的研究工作。尤其将EBSD技术与扫描电子显微镜配置于一体,开展晶格优选组构分析,将会成为推动构造地质学新理论诞生的重要途径。
扫描电子显微镜(SEM)是显微构造分析的有效手段(照片7-002)。目前已开展研究的方面有:①扫描电子显微镜应用于成分分析:与电子探针类似,能够进行微区成分分析,分析颗粒粒径可以达数微米;②背散射电子图像反映微细矿物颗粒内部成分结构与变化规律,尤其是颗粒的三维形态特点;③二次电子图像观察细小颗粒的三维形态、颗粒表面或颗粒边界上的微观特点;④应用Kikuchi Band确定微细矿物晶体颗粒或亚晶粒的定向性(晶格方位);⑤SEM阴极发光分析使得能够更确切地分析变形结构的显微特点,探讨岩石变形的微观机制与变形过程。
扫描电子显微镜分析样品制备:扫描电子显微镜观察对于样品要求基于不同的目的,有所差异。开展样品表面结构和形貌分析,可以使用原位样品,但样品需要清洁。但对于精确的成分分析的样品,常常需要切制成光片或光薄片,保持表面平整、整洁。对于非导电样品,需要镀金或喷碳以获得更好的观察和分析效果。新型日立钨灯丝扫描电子显微镜的样品尺寸可以达到:直径200mm,高度80mm,可以用来观察大样品的表面形态和结构分析。
『伍』 显微镜的种类
显微镜以显微原理进行分类可分为偏光显微镜、光学显微镜与电子显微镜和数码显微镜。
偏光显微镜(Polarizing microscope)是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜,在地质学等理工科专业中有重要应用。
凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色法来进行观察,但有些则不可用,而必须利用偏光显微镜。
反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器, 可供广大用户做单偏光观察,正交偏光观察,锥光观察。
光学显微镜,通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的,它由目镜和物镜组成。早于1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。
光学显微镜的种类很多,主要有明视野显微镜(普通光学显微镜)、暗视野显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、偏光显微镜、微分干涉差显微镜、倒置显微镜。
电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征,但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领,它将电子流作为一种新的光源,使物体成像。
自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今,除了透射电镜本身的性能不断的提高外,还发展了其他多种类型的电镜。如扫描电镜、分析电镜、超高压电镜等。
结合各种电镜样品制备技术,可对样品进行多方面的结构 或结构与功能关系的深入研究。显微镜被用来观察微小物体的图像。常用于生物、医药及微小粒子的观测。电子显微镜可把物体放大到200万倍。
台式显微镜,主要是指传统式的显微镜,是纯光学放大,其放大倍率较高,成像质量较好,但一般体积较大,不便于移动,多应用于实验室内,不便外出或现场检测。
便携式显微镜,主要是近几年发展出来的数码显微镜与视频显微镜系列的延伸。和传统光学放大不同,手持式显微镜都是数码放大,其一般追求便携,小巧而精致,便于携带。
且有的手持式显微镜有自己的屏幕,可脱离电脑主机独立成像,操作方便,还可集成一些数码功能,如支持拍照,录像,或图像对比,测量等功能。
(5)常见的电子显微分析仪器有哪些扩展阅读
光学显微镜由目镜,物镜,粗准焦螺旋,细准焦螺旋,压片夹,通光孔,遮光器,转换器,反光镜,载物台,镜臂,镜筒,镜座,聚光器,光阑组成。显微镜分辨率:D=0.61λ/N*sin(α/2),D:分辨率,λ:光源波长,α:物镜镜口角(标本在光轴的一点对物镜镜口的张角)
想要提高分辨率,可以通过:1、降低λ,例如使用紫外线作为光源;2、增大N,例如放在香柏油中;3、增大α,即尽可能地使物镜与标本的距离降低。
『陆』 选用电子显微分析仪时应从哪几方面考虑(另有关于X射线,电镜,电子探针的几个题目,打对了多加分)
X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构,织构及应力,精确的进行物相版分析,定性分析,定量分析.广泛权应用于冶金,石油,化工,科研,航空航天,教学,材料生产等领域.
X射线衍射仪是利用X射线衍射原理研究物质内部微观结构的一种大型分析仪器,广泛应用于各大、专院校,科研院所及厂矿企业。它是当今国内最先进的X射线衍射系统。它的设计精密,软件和硬件功能齐全,能灵活的适应物质微观结构的各种测试。Y-2000型衍射仪采用多CPU系统完成X射线发生器,测角仪的控制及数据采集。配有高性能微机及软件,精确的测定物质的晶体结构,点阵常数,完成定性分析和定量分析。安装相应的附件能完成织构及应力的测定,广泛应用于工业、农业、国防和科研等领域。
『柒』 科研常用的几种显微镜原理及应用介绍
在科研中常见的几种科研型显微镜主要有扫描探针显微镜,扫描隧道显微镜和原子力显微镜几种,下面对这几种显微镜逐一做以介绍:
扫描探针显微镜
扫描探针显微镜
扫描探针显微镜(ScanningProbeMicroscope,SPM)是扫描隧道显微镜及在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的各种新型探针显微镜(原子力显微镜AFM,激光力显微镜LFM,磁力显微镜MFM等等)的统称,是国际上近年发展起来的表面分析仪器,是综合运用光电子技术、激光技术、微弱信号检测技术、精密机械设计和加工、自动控制技术、数字信号处理技术、应用光学技术、计算机高速采集和控制及高分辨图形处理技术等现代科技成果的光、机、电一体化的高科技产品。
扫描探针显微镜以其分辨率极高(原子级分辨率)、实时、实空间、原位成像,对样品无特殊要求(不受其导电性、干燥度、形状、硬度、纯度等限制)、可在大气、常温环境甚至是溶液中成像、同时具备纳米操纵及加工功能、系统及配套相对简单、廉价等优点,广泛应用于纳米科技、材料科学、物理、化学和生命科学等领域,并取得许多重要成果。SPM作为新型的显微工具与以往的各种显微镜和分析仪器相比有着其明显的优势:
首先,SPM具有极高的分辨率。它可以轻易的“看到”原子,这是一般显微镜甚至电子显微镜所难以达到的。
其次,SPM得到的是实时的、真实的样品表面的高分辨率图像。而不同于某些分析仪器是通过间接的或计算的方法来推算样品的表面结构。也就是说,SPM是真正看到了原子。
再次,SPM的使用环境宽松。电子显微镜等仪器对工作环境要求比较苛刻,样品必须安放在高真空条件下才能进行测试。而SPM既可以在真空中工作,又可以在大气中、低温、常温、高温,甚至在溶液中使用。
因此SPM适用于各种工作环境下的科学实验。SPM的应用领域是宽广的。无论是物理、化学、生物、医学等基础学科,还是材料、微电子等应用学科都有它的用武之地。SPM的价格相对于电子显微镜等大型仪器来讲是较低的。任何事物都不是十全十美的一样,SPM也有令人遗憾的地方。
由于其工作原理是控制具有一定质量的探针进行扫描成像,因此扫描速度受到限制,测效率较其他显微技术低;由于压电效应在保证定位精度前提下运动范围很小(目前难以突破100μm量级),而机械调节精度又无法与之衔接,故不能做到象电子显微镜的大范围连续变焦,定位和寻找特征结构比较困难;目前扫描探针显微镜中最为广泛使用管状压电扫描器的垂直方向伸缩范围比平面扫描范围一般要小一个数量级,扫描时扫描器随样品表面起伏而伸缩,如果被测样品表面的起伏超出了扫描器的伸缩范围,则会导致系统无法正常甚至损坏探针。
因此,扫描探针显微镜对样品表面的粗糙度有较高的要求;由于系统是通过检测探针对样品进行扫描时的运动轨迹来推知其表面形貌,因此,探针的几何宽度、曲率半径及各向异性都会引起成像的失真(采用探针重建可以部分克服)
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope,STM)扫描隧道显微镜的英文缩写是STM。这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具。由德国人宾宁(G.Binnig,1947-)和瑞士人罗勒(H.Roher,1933-)1981年发明,根据量子力学原理中的隧道效应而设计。
宾宁和罗勒因此获得1986年诺贝尔奖.1988年,IBM科学家从由扫描隧道显微镜激发的纳米尺度的局部区域观测到了光子发射,从而使发光及荧光等现象能够在纳米尺度上进行研究。1989年,IBM院士(IBMFellow)DonEigler成为第一个能够对单个原子表面进行操作的人,通过用一台“扫描隧道显微镜”操控35个氙原子的位置,拼写出了“I-B-M”3个字母。1991年,IBM科学家演示了一个原子开关。
基本原理:其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描。它是用一个极细的尖针,针尖头部为单个原子去接近样品表面,当针尖和样品表面靠得很近,即小于1纳米时,针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠。此时若在针尖和样品之间加上一个偏压,电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级10A的隧道电流。通过控制针尖与样品表面间距的恒定,并使针尖沿表面进行精确的三维移动,就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来。扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率,横向可达0.1纳米,纵向可优于0.01纳米。它主要用来描绘表面三维的原子结构图,在纳米尺度上研究物质的特性,利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工,如直接操纵原子或分子,完成对表面的刻蚀、修饰以及直接书写等。目前扫描隧道显微镜取得了一系列新进展,出现了原子力显微镜AFM、弹道电子发射显微镜BEEM、光子扫描隧道显微镜PSTM,以及扫描近场光学显微镜SNOM等。
或者用一个金属针尖在在样品表面扫描。当针尖和样品表面距离很近时(1nm以下),针尖和样品表面之间会产生电压。当针尖沿X和Y方向在样品表面扫描时,就会在针尖和样品表面第一层电子之间产生电子隧道。该显微镜设计的沿Z字形扫描,可保持电流的恒定。因此,针尖的移动是隧道电流的作用,并且可以反映在荧光幕上。连续的扫描可以建立起原子级分辨率的表面像。
特点:与电子显微镜或X线衍射技术研究生物结构相比,扫描隧道显微镜具有以下特点∶
①高分辨率扫描隧道显微镜具有原子级的空间分辨率,其横向空间分辨率为lÅ,纵向分辨率达0.1Å,
②扫描隧道显微镜可直接探测样品的表面结构,可绘出立体三维结构图像。
③扫描隧道显微镜可在真空、常压、空气、甚至溶液中探测物质的结构,它的优点是三态(固态、液态和气态)物质均可进行观察,而普通电镜只能观察制作好的固体标本,由于没有高能电子束,对表面没有破坏作用(如辐射,热损伤等)所以能对生理状态下生物大分子和活细胞膜表面的结构进行研究,样品不会受到损伤而保持完好。
④扫描隧道显微镜的扫描速度快,获取数据的时间短,成像也快,有可能开展生命过程的动力学研究。
⑤不需任何透镜,体积小,有人称之为"口袋显微镜"(pocketmicroscope)。
原子力显微镜
原子力显微镜
原子力显微镜:是一种利用原子,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术.它有一根纳米级的探针,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上.当探针很靠近样品时,其顶端的原子与样品表面原子间的作用力会使悬臂弯曲,偏离原来的位置.根据扫描样品时探针的偏离量或振动频率重建三维图像.就能间接获得样品表面的形貌或原子成分。
它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定,另一端的微小针尖接近样品,这时它将与其相互作用,作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。
扫描样品时,利用传感器检测这些变化,就可获得作用力分布信息,从而以纳米级分辨率获得表面结构信息。它主要由带针尖的微悬臂、微悬臂运动检测装置、监控其运动的反馈回路、使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件、计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测,当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时,检测该斥力可获得表面原子级分辨图像,一般情况下分辨率也在纳米级水平。
『捌』 显微镜类型分为哪几种
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍,分辨的最小极限达0.1微米,国内显微镜机械筒长度一般是160mm。其中对显微镜研制,微生物学有巨大贡献的人为列文虎克,荷兰籍。
显微镜分类:显微镜以显微原理进行分类可分为光学显微镜与电子显微镜。
光学显微镜:
通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的,它由目镜和物镜组成。早于1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。光学显微镜的种类很多,主要有明视野显微镜(普通光学显微镜)、暗视野显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、偏光显微镜、微分干涉差显微镜、倒置显微镜。
电子显微镜:
电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征,但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领,它将电子流作为一种新的光源,使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今,除了透射电镜本身的性能不断的提高外,还发展了其他多种类型的电镜。如扫描电镜、分析电镜、超高压电镜等。结合各种电镜样品制备技术,可对样品进行多方面的结构 或结构与功能关系的深入研究。显微镜被用来观察微小物体的图像。常用于生物、医药及微小粒子的观测。电子显微镜可把物体放大到200万倍。
台式显微镜,主要是指传统式的显微镜,是纯光学放大,其放大倍率较高,成像质量较好,但一般体积较大,不便于移动,多应用于实验室内,不便外出或现场检测。
便携式显微镜:
便携式显微镜,主要是近几年发展出来的数码显微镜与视频显微镜系列的延伸。和传统光学放大不同,手持式显微镜都是数码放大,其一般追求便携,小巧而精致,便于携带;且有的手持式显微镜有自己的屏幕,可脱离电脑主机独立成像,操作方便,还可集成一些数码功能,如支持拍照,录像,或图像对比,测量等功能。
数码液晶显微镜,最早是由博宇公司研发生产的,该显微镜保留了光学显微镜的清晰,汇集了数码显微镜的强大拓展、视频显微镜的直观显示和便携式显微镜的简洁方便等优点。
扫描隧道显微镜:
扫描隧道显微镜亦称为“扫描穿隧式显微镜”、“隧道扫描显微镜”,是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁(G.Binning)及海因里希·罗雷尔(H.Rohrer)在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明,两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。
它作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子,它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外,扫描隧道显微镜在低温下(4K)可以利用探针尖端精确操纵原子,因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。
STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景,被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。
『玖』 电子显微镜的优缺点分别是什么
优点:
1、分辨率高,光学显微镜的分辨率为0.2μm,透射电子显微镜的分辨率为0.2nm,也就是说透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。
2、透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构;扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌,也能与X射线衍射仪或电子能谱仪相结合,构成电子微探针,用于物质成分分析;发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。
缺点:
1、在电子显微镜中样本必须在真空中观察,因此无法观察活样本。随着技术的进步,环境扫描电镜将逐渐实现直接对活样本的观察;
2、在处理样本时可能会产生样本本来没有的结构,这加剧了此后分析图像的难度;
3、由于电子散射能力极强,容易发生二次衍射等;
4、由于为三维物体的二维平面投影像,有时像不唯一;
5、由于透射电子显微镜只能观察非常薄的样本,而有可能物质表面的结构与物质内部的结构不同;
6、超薄样品(100纳米以下),制样过程复杂、困难,制样有损伤;
7、电子束可能通过碰撞和加热破坏样本;
8、此外电子显微镜购买和维护的价格都比较高。
(9)常见的电子显微分析仪器有哪些扩展阅读
生物电镜研究对象:
1、生物体体表及形态研究:主要是通过扫描电镜观察分析比如昆虫体表表面结构(如眼睛、翅膀及体表微结构)及细菌病毒等微生物形态结构、大小等研究。
2、细胞超微结构及超微病理研究:主要通过透射电镜观察分析各种组织中细胞的形态及诸如线粒体、内质网、核糖体、溶酶体、分泌颗粒等细胞器,细胞连接如桥粒连接、紧密连接等,特化结构如纤毛、微绒毛等。
间质成分如胶原纤维,基质结构及血管结构等,还可以通过辅助仪器分析细胞内各种元素的分布情况等。通过连续切片技术进行三维重构对细胞器、细胞连接结构等三维结构进行研究。
3、膜蛋白结构研究:主要通过冷冻电镜和三维重构技术观察分析蛋白形态结构及其成分构成包括各种膜结构蛋白及蛋白定位及定性研究;酶细胞化学研究;抗原抗体研究(胶体金技术)等等。
4、临床超微病理研究:主要通过透射电镜对活检组织进行观察分析,做出病理判断,比如肾脏病疾病分型、肝炎分型、肿瘤组织来源、病毒类型判断等。
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