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最早的显微镜是什么时候发明的?

2023-08-19 04:46:24
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最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商。

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,分辨的最小极限达波长的1/2,国内显微镜机械筒长度一般是160毫米,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。

显微镜发明过程:

显微镜是人类20世纪最伟大的发明物之一。在它发明出来之前,人类关于周围世界的观念局限在用肉眼,或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。

显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里,人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物,以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种,有助于医生治疗疾病。

最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商,或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希,他们用两片透镜制作了简易的显微镜,但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。

后来有两个人开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后,第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人列文虎克(1632年-1723年),他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。

1931年,恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜,使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。

透射电镜原理

扩展资料:

显微镜结构:

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。

1、偏光显微镜

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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

参考资料:

百度百科-显微镜 (科研仪器设备)

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透射电镜原理包括分辨本领与放大倍数、电子波(束)特性和磁透镜的光学性质和聚焦原理。1、分辨本领与放大倍数:分辨本领是指能够分辨物体上两点之间的最小距离。当光线从一点出发透过显微镜时,所成的像不再是一点而是一个周围带有阴影的光斑。2、电子波(束)特性:为了提高显微镜的分辨本领,就需要寻找波长更短的光波作照明。衍射是波动的特性,高速运动的电子能发生衍射,证明它是一种波。它具有波动所具有的共同特征量——波长、频率、振幅、相位等,并且服从于波动的规律。3、磁透镜的光学性质和聚焦原理:电镜实质上是电子透镜的组合。电子透镜有静电透镜和磁透镜二种。
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透射电镜原理

透射电镜(TransmissionElectronMicroscope,简称TEM)是一种高分辨率的电子显微镜。与光学显微镜不同,TEM使用电子束而不是光束来成像,因此可以观察到比光学显微镜更小的物体,甚至可以达到原子级别的分辨率。TEM的原理是将电子通过一系列的透镜,使其成为一个紧凑的束,并通过待测物质的薄片(通常是纳米级别的金属或半导体样品),然后将透过薄片的电子在显微镜的屏幕上产生图像。TEM的关键是要在高真空条件下进行,以避免电子与大气中的分子相互作用而散射。TEM的优点是具有高分辨率,可以探测样品中的晶体结构、晶格缺陷等微观结构,是材料科学和纳米技术研究中必不可少的工具之一。
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透射电子显微镜

透射电子显微镜,简称透射电镜,英文名为Transmission Electron Microscope,缩写为TEM,是一种利用高速运动的电子束作为光源,穿透固体样品,再经过电磁透镜成像的显微镜。透射电镜由电子光学系统、观察记录系统、真空和冷却系统以及电源系统等组成。电子光学系统又可分为照明系统和成像系统两部分,它们和观察记录系统一起置于抽真空的镜筒之中。样品台在照明系统和成像系统之间(图5-3)。图5-3 透射电子显微镜结构示意图(据日本JEOL株式会社)透射电镜的成像原理与光学显微镜类似,其图像是成像平面上由透射电子密度的差异所形成的明暗不一的衬度像。这种密度差异可通过荧光屏或照相底片的转换进行观察。按其衬度来源的不同,透射电镜图像可分为质厚衬度像、衍射衬度像、相位衬度像和Z衬度像四种。限于篇幅本小节简要介绍常用的质厚衬度像和衍射衬度像。质厚衬度像的衬度是由样品的质量和厚度的差异所引起的。它适合于对炭黑等非晶质样品进行观察。衍射衬度像,简称衍衬像。它的衬度是由样品各部位满足布拉格(bragg)衍射条件的程度不同所引起的,它所反映的是样品各部位对入射电子衍射强度的差异。衍衬像可分为明场像和暗场像。明场像(Bright-Field Image,缩写为BFI)采用透射束成像,所形成的是亮背景上的暗像(图5-4)。暗场像(Dark-Field Image,缩写为DFI)只选用某一衍射束成像,所形成的是暗背景上的亮像。由于衍射衬度与衍射条件密切相关,对晶体内衍射面网取向的变化十分敏感,因而是研究晶体缺陷的有力手段。长期以来,透射电镜的图像都是通过观察室的荧光屏进行观察,用照相底片进行记录的。近年来可在照相底片位置配备CCD相机使图像数字化,便于用计算机储存。图5-4 泰州陨石中橄榄石位错的明场像(张富生提供)透射电镜最突出的优点是图像分辨率和有效放大倍数高,其点分辨率(图像中可分辨的两点之间最短的距离)约为0.17~0.20nm,晶格分辨率(晶格条纹像中条纹间最短的距离)为0.1~0.14nm。经球差校正的透射电镜,分辨率达0.08nm,能放大100万倍,几乎能分辨晶体中所有原子的排列。透射电镜另一个特点是,在成像系统中插入一选区光阑就能够获得电子衍射花样,在观察图像的同时在原地进行结构分析(请参阅本章第四节)。电子衍射与X射线衍射的原理基本相同,所获得的衍射花样也很相似。透射电镜对样品的基本要求是:①为了使电子束穿透样品,其厚度应在100nm以下;②在制样过程中,样品的超微结构必须得到完好的保存,应严格防止样品结构和性质发生改变以及样品遭受污染等;③样品应牢固地置于直径为3mm的专用铜网上,以便能经受电子束的轰击,并防止在装卸过程中的机械振动而损坏;④样品必须导电。对于非导电样品,应在其上喷一层很薄的碳膜。对于地质样品,通常是先磨制成薄片,并在偏光显微镜下进行观察,选择需要深入研究的部位,切割取下,黏结在铜网上,再置于离子减薄仪中进行减薄,直至局部穿孔,其边缘部位即可在透射电镜下观察。配备了X射线能谱仪的透射电镜,在观察图像的同时还可在原地进行微区的元素成分分析。
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透射电镜成像原理

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。透射电子显微镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上(片状< 100 nm,颗粒< 2 um),电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。图片的明暗不同(黑白灰)与样品的原子序数、电子密度、厚度等相关。成像方式与光学显微镜相似,只是以电子代替光子,电磁透镜代替玻璃透镜,放大后的电子像在荧光屏上显示出来。透射电子显微镜按加速电压分类,通常可分为常规电镜(100kV)、高压电镜(300kV)和超高压电镜(500kV以上)。提高加速电压,可提高入射电子的能量,一方面有利于提高电镜的分辨率;同时又可以提高对试样的穿透能力。
2023-08-11 05:45:002

透射电子显微镜的结构原理

透射电镜的总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。本节将分别对各系统中的主要结构和原理予以介绍。
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透射电镜TEM

分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学 问题描述: 什么是透射电镜?其原理是什么?透射电镜技术的操作是什么? 解析: 透射电镜是研究材料的重要仪器之一,在纳米技术的基础研究及开发应用中也不例外。但是用透射电镜研究材料微观结构时,试样必须是透射电镜电子束可以穿透的纳米厚度的薄膜。单体的纳米颗粒或纳米纤维一般是透射电镜电子束可以直接穿透的。研究者通常把试样直接放在微栅上进行透射电镜观察。但是由于纳米颗粒或纳米纤维容易团聚,因此,用这种方法常常得不到理想的结果,有些研究内容也难以实施。比如∶纳米颗粒的表面改性的研究,纳米纤维的横切面研究都比较困难,研究界面问题则有更大的难度。因此,纳米材料的透射电镜研究,其样品制备问题是一个值得探讨的重要课题。对此,方克明教授进行了研究,探索了一种比较适用的制样方法。该方法可以从纳米颗粒或微米颗粒中直接切取可以进行透射电镜研究的薄膜,对进行纳米纤维横切面观察或纳米界面观察的制样也有很高的效率。 这一技术的特点是从纳米或微米尺度的试样中直接切取可供透射电镜或高分辨电镜研究的薄膜。试样可以为简单颗粒或表面改性后的包覆颗粒,对于纤维状试样,既可以切取横切面薄膜也可以切取纵切面薄膜。对含有界面的试样或纳米多层膜,该技术可以制备研究界面结构的透射电镜试样。技术的另一重要特点是不损伤试样的原始组织。制膜过程中不使用高温,不接触酸碱,必要时也可以不接触水或水溶液。
2023-08-11 05:45:251

扫描电镜和透射电镜的区别

扫描电镜和透射电镜都是看物体形貌的材料测试手段,不同的是扫描电镜收集的是二次电子也就是电子束反射回来的信息,透射电镜收集的是电子束透过的信息。透射电镜的分辨率要比扫描电镜大,同时透射电镜还可以检测物质的相结构已经晶型(多晶,单晶),而扫描电镜不可以
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透射电镜明场像的成像原理是什么?

运用了夸张与借代的修辞手法,表现了军旅生活中豪迈、雄壮的场景,作者对军旅生活的怀念与向往,以及作者心怀报效国家的美好愿望.
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透射电镜中聚焦镜,物镜,中间镜和投影镜各自具有什么功能和特点

1、聚焦镜聚光镜处在电子枪的下方,一般由2~3级组成,从上至下依次称为第1、第2聚光镜(以C1和C2表示)。关于电磁透镜的结构和工作原理已经在上一节中介绍,电镜中设置聚光镜的用途是将电子枪发射出来的电子束流会聚成亮度均匀且照射范围可调的光斑,投射在下面的样品上。C1和C2的结构相似,但极靴形状和工作电流不同,所以形成的磁场强度和用也不相同。C1为强磁场透镜,C2为弱磁场透镜,各级聚光镜组合在一起使用,可以调节照明束斑的直径大小,从而改变了照明亮度的强弱,在电镜操纵面板上一般都设有对应的调节旋扭。C1、C2的工作原理是通过改变聚光透镜线圈中的电流,来达到改变透镜所形成的磁场强度的变化,磁场强度的变化(亦即折射率发生变化)能使电子束的会聚点上下移动,在样品表面上电子束斑会聚得越小,能量越集中,亮度也越大;反之束斑发散,照射区域变大则亮度就减小。通过调整聚光镜电流来改变照明亮度的方法,实际上是一个间接的调整方法,亮度的最大值受到电子束流量的限制。如想更大程度上改变照明亮度,只有通调整前面提到的电子枪中的栅极偏压,才能从根本上改变电子束流的大小。在C2上通常装配有活动光阑,用以改变光束照明的孔径角,一方面可以限制投射在样品表面的照明区域,使样品上无需观察的部分免受电子束的轰击损伤;另一方面也能减少散射电子等不利信号带来的影响。2、物镜处于样品室下面,紧贴样品台,是电镜中的第1个成像元件,在物镜上产生哪怕是极微小的误差,都会经过多级高倍率放大而明显地暴露出来,所以这是电镜的一个最重要部件,决定了一台电镜的分辨本领,可看作是电镜的心脏。(1)特点物镜是一块强磁透镜,焦距很短,对材料的质地纯度、加工精度、使用中污染的状况等工作条件都要求极高。致力于提高一台电镜的分辨率指标的核心问题,便是对物镜的性能设计和工艺制作的综合考核。尽可能地使之焦距短、像差小,又希望其空间大,便于样品操作,但这中间存在着不少相互矛盾的环节。(2)作用进行初步成像放大,改变物镜的工作电流,可以起到调节焦距的作用。电镜操作面板上粗、细调焦旋扭,即为改变物镜工作电流之用。为满足物镜的前述要求,不仅要将样品台设计在物镜内部,以缩短物镜焦距;还要配置良好的冷却水管,以降低物镜电流的热飘移;此外,还装有提高成像反差的可调活动光阑,及其要达到高分辨率的消像散器。对于高性能的电子显微镜,都通过物镜装有以液氮为媒质的防污染冷阱,给样品降温。3、中间镜和投影镜在物镜下方,依次设有中间镜和第1投影镜、第2投影镜,以共同完成对物镜成像的进一步放大任务。从结构上看,它们都是相类似的电磁透镜,但由于各自的位置和作用不尽相同,故其工作参数、励磁电流和焦距的长短也不相同。电镜总放大率:M=MO·MI·MP1·MP2即为物镜、中间镜和投影镜的各自放大率之积。当电镜放大率在使用中需要变换时,就必须使它们的焦距长短相应做出变化,通常是改变靠中间镜和第1投影镜线圈的励磁工作电流来达到的。电镜操纵面板上放大率变换钮即为控制中间镜和投影镜的电流之用。对中间镜和投影镜这类放大成像透镜的主要要求是:在尽可能缩短镜筒高度的条件下,得到满足高分辨率所需的最高放大率,以及为寻找合适视野所需的最低放大率;可以进行电子衍射像分析,做选区衍射和小角度衍射等特殊观察;同样也希望它们的像差、畸变和轴上像散都尽可能地小。展开
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投射电镜和扫描电镜原理,透射电镜和扫描电镜的异同点

1.透射电镜使用的信号是forwardscatteringelectrons,而扫描电镜使用的是backwardscatteringelectrons,前者分辨率较后者高,如2010能够达到3nm左右,可得到高分辨率图像,观察位错孪晶等,而后者一般用于观察样品表面形貌,由于扫描电镜景深较大,所以图像立体感强,此外,投射电镜很大一部分时间都花在样品的制备上了,做到几十个微米薄。 2.而相比较扫描电镜样品制备较简单。
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透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同

透射电镜与普通光学显微镜的成像原理的不同在于光源不同。普通光学显微镜用可见光为光源,放大倍数较低,理论极限2000倍。电子显微镜是以电子束为光源,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,可达0.2nm。因此分辨率更高。
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透射电镜在结构原理和使用技术上与光镜有哪些异同点

两者在光学原理上是相同的;区别在于电镜的光源是电子束而不是光线,电镜的透镜是电磁透镜而不是光学材料。电磁透镜使电子束发生偏转,而光学材料使光线产生折射。
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透射电镜和扫描电镜的区别

透射电镜和扫描电镜的区别:结构不同、工作原理不同、对样品的要求不同、操作不同、放大倍数不同、用途不同等。透射电镜(TEM)可以将样品放大5000万倍以上,而对于扫描电镜(SEM)来说,限制在1-2百万倍之间。 透射电镜和扫描电镜的区别是什么 扫描电镜(SEM)使用一组特定的线圈以光栅样式扫描样品并收集散射的电子。而透射电镜(TEM)是使用透射电子,收集透过样品的电子。 透射式电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,而扫描电镜主要用于观察固体表面的形貌和物质成分分析。 透射式电镜的电子由钨丝热阴极发射出,通过第一、二两个聚光镜使电子束聚焦。扫描电镜的电子束仅以聚焦的方式呈现在样本的一小块地方。 操作环境 品牌型号:通用 系统版本:通用
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sem扫描电镜的原理及操作,sem扫描电镜的原理制样

1.sem扫描电镜的原理是依据电子和物质的相互作用,扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。 2.通过对这些信息的接收、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。 3.sem是一种电子显微镜,中文名为扫描电子显微镜,通过用聚焦电子束扫描样品的表面而产生样品表面的图像。 4.它由电子光学系统、信号收集及显示系统、真空系统和电源系统组成,应用于生物、医学、材料和化学等领域。 5.扫描电镜(SEM)是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。 6.扫描电镜的优点是,有较高的放大倍数,20-20万倍之间连续可调。 7.有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构。 8.试样制备简单。 9.目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置,这样可以同时进行显微组织形貌的观察和微区成分分析,因此它是当今十分有用的科学研究仪器。
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请问扫描电镜的成像原理是什么?

扫描电镜的成像原理,和透射电镜大不相同,它不用电磁透镜来进行放大成像,而是象电视系统那样,逐点逐行扫描成像
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透射电镜 加高压 灯丝电流分别什么意思

1、透射电子显微镜(Transmission electron microscope,缩写TEM),简称透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来;2、加高压:透射电镜的总体工作原理是由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上。为使电子枪发出电子束,需要在电子枪上加一个电压,电压值一般在几十到几百千伏之间,因此成为加高压;3、灯丝电流:电子枪加高压之后,电子枪的灯丝就会产生电流
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透射电镜与扫描电镜的衬度来源有何不同?为什么有些结构在TEM是黑色的,而在SEM白色的

通俗的说 扫描电镜是相当与对物体的照相 得到的是表面的 只是表面的 立体三维的图象 因为扫描的原理是“感知”那些物提被电子束攻击后发出的此级电子 而透射电竟就相当于普通显微镜 只是用波长更短的电子束替代了会发生衍射的可见光 从而实现了显微 是二维的图象 会看到表面的图象的同时也看到内层物质 就想我们拍的X光片似的 内脏骨骼什么的都重叠着显现出来 总结就是透射虽然能看见内部但是不立体 扫描立体但是不能看见内部 只局限与表面
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2023-08-11 05:48:151

有没有综述性的文章,介绍扫描电镜,场发射显微镜,原子力显微镜等

电子显微镜技术发展综述摘要:本文论述了电子显微镜的发展现状及历史,介绍了目前较为先进的数种电子显微镜的结构、原理以及其在生物学领域的应用情况,并对其在组织学研究中的应用进行探讨。 关键词:电子显微镜;组织学研究 引言:显微技术是一门对于物质微小区域进行化学成分分析、显微形貌观察、微观结构测定的一门专门的显微分析技术。20世纪30年代,透射电子显微镜(TEM)的发明标志着电子显微技术的诞生,人们可以进一步地研究物质的超微结构。电子显微技术在普通光学显微技术基础上进一步拓宽了人们的观测视野,在各个领域发挥了重要的作用,被广泛应用于科学领域。在生物学研究领域,电子显微技术推进了组织学,细胞生物学,分子生物学等学科的发展,因而具有不可替代的崇高地位。 一、电子显微镜技术 1.1电子显微镜的定义与组成 电子显微镜,简称电镜,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[1]电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。①电子透镜:用来聚焦电子,是电子显微镜镜筒中最重要的部件。一般使用的是磁透镜,有时也有使用静电透镜的。它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与光学显微镜中的光学透镜(凸透镜)使光束聚焦的作用是一样的,所以称为电子透镜。光学透镜的焦点是固定的,而电子透镜的焦点可以被调节,因此电子显微镜不象光学显微镜那样有可以移动的透镜系统。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。②电子源:是一个释放自由电子的阴极,栅极,一个环状加速电子的阳极构成的。阴极和阳极之间的电压差必须非常高,一般在数千伏到3百万伏之间。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。③样品架:样品可以稳定地放在样品架上。此外往往还有可以用来改变样品(如移动、转动、加热、降温、拉长等)的装置。④探测器:用来收集电子的信号或次级信号。 1.2基本原理 不同类型的电子显微镜成像原理各有差异,但均是利用电磁场来偏转、聚焦电子束,再依据电子与物质作用的原理来研究物质的构造。其中透射式电子显微镜产生的电子束经聚光镜会聚后均匀照射到试样上的待观察区域,入射电子与试样物质相互作用,由于试样很薄,绝大部分电子穿透试样,其强度分布与所观察试样区的形貌、组织、结构一一对应。投射出试样的电子经三级磁透镜放大投射在观察图形的荧光屏上,荧光屏将电子强度分布转化为人眼可见的光强分布,于是在荧光屏上显出与试样形貌、组织、结构相应的图像。扫描电子显微镜(SEM)是聚焦电子束在线圈驱动下对试样表面逐点栅网式扫描成像,成像信号为二次电子、背散射电子或吸收电子。二次电子信号被探测器收集转换成电讯号,经处理后得到反应试样表面形貌的二次电子像。背散射电子成像反映样品的元素分布,及不同相成分区域的轮廓。此外由于电子的德布罗意波长较短,分辨率比光学显微镜高的很多,可以达到0.1~0.2nm,放大倍数从几万到百万倍。 1.3技术发展史 世界上第一台电子显微镜(透射式电子显微镜(TEM))由德国科学家Ruska和Knoll于1931年研制成功。二战后,Ruska继续对TEM进行研究改进,并制造出了放大倍数在10万倍以上的显微镜,并因此获得了诺贝尔物理学奖。在TEM的基础上,英国工程师Charles于1952年发明了世界上第一台扫描电子显微镜(SEM)。扫描电镜主要是针对具有高低差较大、粗糙不平的厚块试样进行观察,因而在设计上突出了景深效果,一般用来分析断口以及未经人工处理的自然表面;而透射电镜则突出的是高分辨率,使用透射电镜观察样品能获得高分辨率的超微结构图像,在材料科学和生物学上应用较多,同时也是病理学上的诊断工具,该技术的关键是超薄切片的制备。在这以后场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、场离子显微镜(FIM)、低能电子衍射(LEED)、俄歇谱仪(AES)、光电子能谱(ESCA)等相继诞生,在各科学领域的研究中起重要作用。 1981年G.Binnig和H.Rohrer成功研制了世界上第一台扫描隧道显微镜(STM),并因此获得诺贝尔物理奖.它的出现,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理、化学性质,被国际科学界公认为80年代世界十大科技成就之一。扫描隧道显微镜(STM)是利用导体针尖与样品之间的隧道电流,并用精密压电晶体控制导体针尖沿样品表面扫描,从而能以原子尺度记录样品表面形貌的新型仪器.其分辨率已达到1nm~2nm,用它可研究各种金属、半导体和生物样品的表面形貌,也可研究表面沉积、表面原子扩散、表面粒子的成核和生长,吸附和脱附等。 在STM出现以后,又陆续发展了一系列工作原理相似的新型显微技术,包括原子力显微镜(AFM)、横向力显微镜(LFM)等,这类基于探针对被测样品进行扫描成像的显微镜统称为扫描探针显微镜(SPM)。扫描探针显微镜是纳米测量学、纳米表征与测量方法中最重要最基本的手段。它能以原子级的探针和被测样品表面作为工作的主要元件,在X和y两个方向上完成探针与样品之间的扫描,同时在Z方向的升降来模拟样品表面的起伏。用探针与样品间的相互作用所产生的物理量的数值随样品表面起伏的变化来达到观察样品表面形貌的目的。这种仪器分辨率高,横向分辨率可达0.1nm,纵向分辨率可达0.01nm,可以直接观察测定样品的三维图像,可以在大气、真空甚至液体中,在高温或低温下进行观测。检测时可以不与样品接触,故不会损伤样品,也不需要电子束照射,因而不会对样品造成辐射损伤。二、我国电子显微镜技术的发展 1958年,我国成功地研制了第一台电子显微镜,1988年中国科学院白春礼和 姚俊恩研制出了我国的第一台STM。[2] 2000年,中国电子显微镜学会统计中国大陆保有量不到2000台,中国加入WTO后,经济大发展,科研教育以及产业构都在升级目前,我国电子显微镜市场每年以近百套的数量在增长,可以预期,在未来数年内中国电子显微镜市场容量将居世界首位。 中国市场的电子显微镜,日本电子的市场占有率超过50%,排在首位。紧随其后的是FEI(原飞利浦电镜部)、日本日立(天美代理)、德国Carl Zeiss(原德国LEO)和日本岛津。而在国产厂家方面,主要是中科科仪、南京江南光电和上海电子光学技术研究所,产品主要集中在低端的扫描电子显微镜市场。就市场总体情况而言,国产电镜国内市场占有率不足10%。由此可见我国国产电子显微镜还有较大幅度的提升空间。从种类上看扫描电镜占目前中国电子显微镜总保有量的63.61%,透射电镜则为36.39%,可见扫描电镜在我国有着更为广泛的用户基础。[3] 三、电子显微镜技术的未来发展趋势 3.1远程电子显微镜技术 自上世纪九十年代以来,随着计算机技术和网络技术的发展,远程电子显微镜逐渐出现,它可以将实验室现场获得的实时信息展现给远端用户,使其可以通过互联网实时观看样品图像,并远程操作仪器来完成实验。[4] 远程电子显微镜技术的关键在于图像的采集、压缩和传输。在图像采集方面,现在的电子显微镜已经有了长足的进步。老式的电子显微镜多采用数码相机和视频采集卡来采集图像,新式电子显微镜多采用VGA采集卡进行图像采集并已成为未来发展趋势。此外运用软件来采集图像的新方式也逐渐出现。早期,图像的压缩使用的是JPEG图像压缩法,即远端用户所见的是一系列独立的静态样品图像。现在,随着技术的发展,MPEG4和H.264等视频压缩算法被逐渐运用到了样品图像的压缩。现在,样品图像的传输主要通过TCP协议和UDP协议,但其占用带宽过大,传输效果并不理想。为了改善传输性能,专门的数据传输系统“金字塔”式网络传输模型以及专有传输网络正在研究之中,同时这也是现阶段远程电子显微镜的改进方向。 1990年,Carl Zmola等人实现了对SEM的样品图像网络传输,首次建立了远程电镜的样品图像实时传输系统。随后,美国各大学相继建立了各自的SEM远程系统。样品传输的效能也有了长足进步,最初,在800Mb的光纤网络中,样品图像的传输效能是每17秒传送1帧。到了2000年,在1~2Mb的网络中,样品图像的传输可以达到每秒传送5帧。在技术上尚有很大程度的提升空间。 在中国,尽管各大院校及研究机构中有数千台电子显微镜,但仍不能满足日益增长的应用需求,因此远程电子显微镜技术的研究对于中国是很有应用价值的。 3.2低温电子显微镜技术 低温电子显微镜技术是应用冷冻(物理)方法制备生物样品并进行观察的技术,因而在生物学组织学中的应用较为广泛。与常规电镜技术(化学方法)相比较,其可最大程度地维持样品在生活时的生理状态,可运用于生物大分子的动态过程研究以及细胞核组织的三维结构分析。 3.3低温电镜下的三维重构技术 电子显微镜的三维成像技术是电子显微和计算机完美结合的产物,它利用电子显微镜收集样品的二维投影图像,经过计算机处理重构出样品的三维空间结构。三维成像技术在生物学领域的应用十分广泛,尤其体现在对蛋白质的三维结构分析上。早期的三维成像技术主要使用重金属盐溶液对样品进行染
2023-08-11 05:48:251

什么是样品的制备

样品制备的目的可以有几个:1)为某研究需要提供少量原料,可以过制取样品提供。2)新产品研发,通过制取样品,对样品进行分析判断是否为需要的产品。3)通过样品制备过程,获取制备的各种工艺参数,设备情况,从而设计生产线进行产品生产。
2023-08-11 05:48:362

透射电镜测试费用

透射电镜测试费用价格可能在1000-15000元之间。资料扩展:透视电子显微镜(简称透射电镜)检查(transmission electron microscope examination,TEM)通过电子束穿透细胞和组织,从而可以观察细胞内的超微结构。其放大倍数更大,真空要求也更高。透射电子显微镜可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2nm的亚显微结构或超微结构。电子显微镜技术的应用是建立在光学显微镜的基础之上的,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。透射电镜的总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多。经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下一级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上。荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、电源系统等5部分构成。简言之,透射电镜的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,分辨细微物质结构;能在看到表面的图像的同时也看到内层物质。用于透视电镜检查的标本必须制成50~100nm的超薄切片。常用的切片方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品,通常是挂预处理过的铜网上进行观察。
2023-08-11 05:48:441

X射线形貌分析原理

X射线形貌术主要并不是对试样表面形貌敏感,而是用来探测试样体内晶面变化的,透射电镜的衍衬像非常类似,是利用X射线作为光源对试样进行透射成像的一种分析技术。参考资料里的内容也许对你有帮助。
2023-08-11 05:49:112

透射电镜测试费用

透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量,必须制备更薄的超薄切片,通常为50~100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。基本工作原理:透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。低压透射电镜:低压小型透射电镜(Low-Voltage electron microscope, LVEM)采用的电子束加速电压(5kV)远低于大型透射电镜。较低的加速电压会增强电子束与样品的作用强度,从而使图像衬度、对比度提升,尤其适合高分子、生物等样品;同时,低压透射电镜对样品的损坏较小。分辨率较大型电镜低,1-2nm。由于采用低电压,可以在一台设备上整合透射电镜、扫描电镜与扫描透射电镜。
2023-08-11 05:49:201

扫描电镜图和透射电镜图如何区分?THX~~

概括的讲,tem 功能:微区形貌,微区的晶体结构,微区的成分。而sem:其优点是放大倍数大,制样方便,分辨率高,景深大。其原理与tem 不同,不是透镜放大成像,而是用细聚焦电子束在样品表面扫描产生物理信号成像。通常有二次电子成像和背散射电子成像。
2023-08-11 05:49:372

影响透射电镜放大倍数的因素

影响透射电竞放大倍数的因素就是磁场的干扰。
2023-08-11 05:49:464

透射电镜(TEM)的基本原理是什么?

明场像用来成像的光束是透射束,将衍射束过滤掉。原理就是衍射衬度原理。
2023-08-11 05:50:093

扫描电镜的成像原理与透射电镜有何不同?

1、方式不同扫描电镜和电视扫描原理相同的成像方式,透射电镜和光学显微镜或者照相机成像原理相同的成像方式。2、实现不同扫描电镜利用扫描透射电子显微镜可以观察较厚的试样和低衬度的试样。透射电镜利用扫描透射模式时物镜的强激励,可以实现微区衍射。扩展资料:透射电子显微镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。由于电子的德布罗意波长非常短,透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多,可以达到0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍。因此,使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构,甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构,比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法,如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。在放大倍数较低的时候,TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候,复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同,因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。通过使用TEM不同的模式,可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。
2023-08-11 05:50:541

比较透射电镜和扫描电镜在结构、工作原理、样品制备等方面的异同

1、结构差异:主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜的样品在电子束中间,电子源在样品上方发射电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,最后投影在荧光屏幕上;扫描电镜的样品在电子束末端,电子源在样品上方发射的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。当然后续的信号探测处理系统的结构也会不同,但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。 相同之处:都是电真空设备,使用绝大部分部件原理相同,例如电子枪,磁透镜,各种控制原理,消象散,合轴等等。2、基本工作原理: 透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么想象,如果样品内部是绝对均匀的物质,没有晶界,没有原子晶格结构,那么放大的图像也不会有任何反差,事实上这种物质不存在,所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大(具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的,如果亮度无限大,最终由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定),最后投影在荧光屏上成像。由于透射电镜物镜焦距很短,也因此具有很小的像差系数,所以透射电镜具有非常高的空间分辨率,0.1-0.2nm,但景深比较小,对样品表面形貌不敏感,主要观察样品内部结构。 扫描电镜:电子束到达样品,激发样品中的二次电子,二次电子被探测器接收,通过信号处理并调制显示器上一个像素发光,由于电子束斑直径是纳米级别,而显示器的像素是100微米以上,这个100微米以上像素所发出的光,就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。实现样品上这个物点的放大。如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描,并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度,便实现这个样品区域的放大成像。具体图像反差形成机制不讲。由于扫描电镜所观察的样品表面很粗糙,一般要求较大工作距离,这就要求扫描电镜物镜的焦距比较长,相应的相差系数较大,造成最小束斑尺寸下的亮度限制,系统的空间分辨率一般比透射电镜低得多1-3纳米。但因为物镜焦距较长,图像景深比透射电镜高的多,主要用于样品表面形貌的观察,无法从表面揭示内部结构,除非破坏样品,例如聚焦离子束电子束扫描电镜FIB-SEM,可以层层观察内部结构。 透射电镜和扫描电镜二者成像原理上根本不同。透射电镜成像轰击在荧光屏上的电子是那些穿过样品的电子束中的电子,而扫描电镜成像的二次电子信号脉冲只作为传统CTR显示器上调制CRT三极电子枪栅极的信号而已。透射电镜我们可以说是看到了电子光成像,而扫描电镜根本无法用电子光路成像来想象。3、样品制备: TEM:电子的穿透能力很弱,透射电镜往往使用几百千伏的高能量电子束,但依然需要把样品磨制或者离子减薄或者超薄切片到微纳米量级厚度,这是最基本要求。透射制样是学问,制样好坏很多情况要靠运气,北京大学物理学院电子显微镜实验室,制样室都贴着制样过程规范,结语是祝你好运! SEM: 几乎不用制样,直接观察。大多数非导体需要制作导电膜,绝大多数几分钟的搞定, 含水的生物样品需要固定脱水干燥,又要求不变形,比较麻烦,自然干燥还要晒几天吧。 二者对样品共同要求:固体,尽量干燥,尽量没有油污染,外形尺寸符合样品室大小要求。
2023-08-11 05:51:131

扫描电镜的成像原理与透射电镜有何不同?

一个和电视扫描原理相同的成像方式,一个和光学显微镜或者照相机成像原理相同的成像方式 。如果电视机和照相机原理分不清楚,那就没法理解扫描电镜和透射电镜差别!
2023-08-11 05:51:423

试从成像原理比较扫描电镜和透射电镜的相同点和不同点

1、结构差异:主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜的样品在电子束中间,电子源在样品上方发射电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,最后投影在荧光屏幕上;扫描电镜的样品在电子束末端,电子源在样品上方发射的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。当然后续的信号探测处理系统的结构也会不同,但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。 相同之处:都是电真空设备,使用绝大部分部件原理相同,例如电子枪,磁透镜,各种控制原理,消象散,合轴等等。 2、基本工作原理: 透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么想象,如果样品内部是绝对均匀的物质,没有晶界,没有原子晶格结构,那么放大的图像也不会有任何反差,事实上这种物质不存在,所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大(具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的,如果亮度无限大,最终由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定),最后投影在荧光屏上成像。由于透射电镜物镜焦距很短,也因此具有很小的像差系数,所以透射电镜具有非常高的空间分辨率,0.1-0.2nm,但景深比较小,对样品表面形貌不敏感,主要观察样品内部结构。 扫描电镜:电子束到达样品,激发样品中的二次电子,二次电子被探测器接收,通过信号处理并调制显示器上一个像素发光,由于电子束斑直径是纳米级别,而显示器的像素是100微米以上,这个100微米以上像素所发出的光,就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。实现样品上这个物点的放大。如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描,并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度,便实现这个样品区域的放大成像。具体图像反差形成机制不讲。由于扫描电镜所观察的样品表面很粗糙,一般要求较大工作距离,这就要求扫描电镜物镜的焦距比较长,相应的相差系数较大,造成最小束斑尺寸下的亮度限制,系统的空间分辨率一般比透射电镜低得多1-3纳米。但因为物镜焦距较长,图像景深比透射电镜高的多,主要用于样品表面形貌的观察,无法从表面揭示内部结构,除非破坏样品,例如聚焦离子束电子束扫描电镜FIB-SEM,可以层层观察内部结构。 透射电镜和扫描电镜二者成像原理上根本不同。透射电镜成像轰击在荧光屏上的电子是那些穿过样品的电子束中的电子,而扫描电镜成像的二次电子信号脉冲只作为传统CTR显示器上调制CRT三极电子枪栅极的信号而已。透射电镜我们可以说是看到了电子光成像,而扫描电镜根本无法用电子光路成像来想象。 3、样品制备: TEM:电子的穿透能力很弱,透射电镜往往使用几百千伏的高能量电子束,但依然需要把样品磨制或者离子减薄或者超薄切片到微纳米量级厚度,这是最基本要求。透射制样是学问,制样好坏很多情况要靠运气,北京大学物理学院电子显微镜实验室,制样室都贴着制样过程规范,结语是祝你好运! SEM: 几乎不用制样,直接观察。大多数非导体需要制作导电膜,绝大多数几分钟的搞定, 含水的生物样品需要固定脱水干燥,又要求不变形,比较麻烦,自然干燥还要晒几天吧。 二者对样品共同要求:固体,尽量干燥,尽量没有油污染,外形尺寸符合样品室大小要求。
2023-08-11 05:52:221

扫描电镜的成像原理与透射电镜有何不同?

扫描电镜的成像原理与透射电镜的不同有:方式不同、实现不同、电子吸收不同。1、方式不同:扫描电镜和电视扫描原理相同的成像方式,透射电镜和光学显微镜或者照相机成像原理相同的成像方式。2、实现不同:扫描电镜利用扫描透射电子显微镜可以观察较厚的试样和低衬度的试样。透射电镜利用扫描透射模式时物镜的强激励,可以实现微区衍射。透射电子显微镜是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。3、电子吸收不同:在放大倍数较低的时候,TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候,复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同,因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。通过使用TEM不同的模式,可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。扫描电镜:1、镜筒:镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm),并且使该电子束在样品表面扫描,同时激发出各种信号。2、电子信号的收集与处理系统:在样品室中,扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号,其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇电子等。在上述信号中,最主要的是二次电子,它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子,产生于样品表面以下几nm至几十nm的区域。3、电子信号的显示与记录系统:扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上,并由照相机拍照记录。显像管有两个,一个用来观察,分辨率较低,是长余辉的管子;另一个用来照相记录,分辨率较高,是短余辉的管子。
2023-08-11 05:52:311

扫描电镜和透射电镜的区别

扫描电镜和透射电镜的区别在结构、基本工作原理和对样品的要求上。1、结构差异主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。透射电镜的样品在电子束中间,电子源在样品上方发射电子,经过聚光镜,然后穿透样品后,有后续的电磁透镜继续放大电子光束,最后投影在荧光屏幕上。扫描电镜的样品在电子束末端,电子源在样品上方发射的电子束,经过几级电磁透镜缩小,到达样品。当然后续的信号探测处理系统的结构也会不同,但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。2、基本工作原理(1)透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1~2倍焦距之间,这些电子通过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么想象,如果样品内部是绝对均匀的物质,没有晶界,没有原子晶格结构,那么放大的图像也不会有任何反差,事实上这种物质不存在,所以才会有这种仪器存在的理由。(2)扫描电镜:电子束到达样品,激发样品中的二次电子,二次电子被探测器接收,通过信号处理并调制显示器上一个像素发光,由于电子束斑直径是纳米级别,而显示器的像素是100微米以上,这个100微米以上像素所发出的光,就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。实现样品上这个物点的放大。如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描,并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度,便实现这个样品区域的放大成像。3、对样品要求(1)扫描电镜SEM制样对样品的厚度没有特殊要求,可以采用切、磨、抛光或解理等方法将特定剖面呈现出来,从而转化为可以观察的表面。这样的表面如果直接观察,看到的只有表面加工损伤,一般要利用不同的化学溶液进行择优腐蚀,才能产生有利于观察的衬度。不过腐蚀会使样品失去原结构的部分真实情况,同时引入部分人为的干扰,对样品中厚度极小的薄层来说,造成的误差更大。(2)透射电镜由于TEM得到的显微图像的质量强烈依赖于样品的厚度,因此样品观测部位要非常的薄,例如存储器器件的TEM样品一般只能有10~100nm的厚度,这给TEM制样带来很大的难度。初学者在制样过程中用手工或者机械控制磨制的成品率不高,一旦过度削磨则使该样品报废。TEM制样的另一个问题是观测点的定位,一般的制样只能获得10mm量级的薄的观测范围,这在需要精确定位分析的时候,目标往往落在观测范围之外。透射电镜的用途:透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量,必须制备更薄的超薄切片,通常为50~100nm。由于电子的德布罗意波长非常短,透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多,可以达到0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍。因此,使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构,甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构,比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法,如癌症研究、病毒学、材料科学,以及纳米技术、半导体研究等等。以上内容参考:百度百科-扫描电子显微镜以上内容参考:百度百科-透射电子显微镜
2023-08-11 05:54:181

扫描电子显微镜与透射电子显微镜成像原理有什么不同?

扫描电镜主要是电子束照射到样品后的二次电子成像,透射电镜的明场像是透射电子成像。x0dx0a电子显微镜简称电镜,英文名Electron Microscope(简称EM)经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。x0dx0a电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。x0dx0a镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。x0dx0a电子透镜用来聚焦电子,是电子显微镜镜筒中最重要的部件。一般使用的是磁透镜,有x0dx0a时也有使用静电透镜的。它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与光学显微镜中的光学透镜(凸透镜)使光束聚焦的作用是一样的,所以称为电子透镜。光学透镜的焦点是固定的,而电子透镜的焦点可以被调节,因此电子显微镜不象光学显微镜那样有可以移动的透镜系统。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。电子源是一个释放自由电子的阴极,栅极,一个环状加速电子的阳极构成的。阴极和阳极之间的电压差必须非常高,一般在数千伏到3百万伏特之间。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。x0dx0a样品可以稳定地放在样品架上,此外往往还有可以用来改变样品(如移动、转动、加热、降温、拉长等)的装置。x0dx0a为什么要用荧光屏呢?因为人们的肉眼是看不见电子束的,所以要用荧光屏把电子束变成可见的光源,才能形成眼睛能看得见的像。x0dx0a探测器用来收集电子的信号或次级信号。x0dx0a真空装置用以保障显微镜内的真空状态,这样电子在其路径上不会被吸收或偏向,由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接。x0dx0a透射式电子显微镜因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名。它的光路与光学显微镜相仿,可以直接获得一个样本的投影。通过改变物镜的透镜系统人们可以直接放大物镜的焦点的像。由此人们可以获得电子衍射像。使用这个像可以分析样本的晶体结构。在这种电子显微镜中,图像细节的对比度是由样品的原子对电子束的散射形成的。由于电子需要穿过样本,因此样本必须非常薄。组成样本的原子的原子量、加速电子的电压和所希望获得的分辨率决定样本的厚度。样本的厚度可以从数纳米到数微米不等。原子量越高、电压越低,样本就必须越薄。样品较薄或密度较低的部分,电子束散射较少,这样就有较多的电子通过物镜光阑,参与成像,在图像中显得较亮。反之,样品中较厚或较密的部分,在图像中则显得较暗。如果样品太厚或过密,则像的对比度就会恶化,甚至会因吸收电子束的能量而被损伤或破坏。x0dx0a透射电镜的分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数为几万~几十万倍。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,必须制备更薄的超薄切片(通常为50~100nm)。x0dx0a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。x0dx0a扫描电子显微镜的电子束不穿过样品,仅以电子束尽量聚焦在样本的一小块地方,然后一行一行地扫描样本。入射的电子导致样本表面被激发出次级电子。显微镜观察的是这些每个点散射出来的电子,放在样品旁的闪烁晶体接收这些次级电子,通过放大后调制显像管的电子束强度,从而改变显像管荧光屏上的亮度。图像为立体形象,反映了标本的表面结构。显像管的偏转线圈与样品表面上的电子束保持同步扫描,这样显像管的荧光屏就显示出样品表面的形貌图像,这与工业电视机的工作原理相类似。由于这样的显微镜中电子不必透射样本,因此其电子加速的电压不必非常高。x0dx0a扫描式电子显微镜的分辨率主要决定于样品表面上电子束的直径。放大倍数是显像管上扫描幅度与样品上扫描幅度之比,可从几十倍连续地变化到几十万倍。扫描式电子显微镜不需要很薄的样品;图像有很强的立体感;能利用电子束与物质相互作用而产生的次级电子、吸收电子和X射线等信息分析物质成分。x0dx0a扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的人射电子轰击物质表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时,也可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。
2023-08-11 05:55:061

透射电镜中聚焦镜,物镜,中间镜和投影镜各自具有什么功能和特点

1、聚焦镜聚光镜处在电子枪的下方,一般由2~3级组成,从上至下依次称为第1、第2聚光镜(以C1 和C2表示)。关于电磁透镜的结构和工作原理已经在上一节中介绍,电镜中设置聚光镜的用途是将电子枪发射出来的电子束流会聚成亮度均匀且照射范围可调的光斑,投射在下面的样品上。C1和C2的结构相似,但极靴形状和工作电流不同,所以形成的磁场强度和用也不相同。C1为强磁场透镜,C2为弱磁场透镜,各级聚光镜组合在一起使用,可以调节照明束斑的直径大小,从而改变了照明亮度的强弱,在电镜操纵面板上一般都设有对应的调节旋扭。C1、C2的工作原理是通过改变聚光透镜线圈中的电流,来达到改变透镜所形成的磁场强度的变化,磁场强度的变化(亦即折射率发生变化)能使电子束的会聚点上下移动,在样品表面上电子束斑会聚得越小,能量越集中,亮度也越大;反之束斑发散,照射区域变大则亮度就减小。通过调整聚光镜电流来改变照明亮度的方法,实际上是一个间接的调整方法,亮度的最大值受到电子束流量的限制。如想更大程度上改变照明亮度,只有通调整前面提到的电子枪中的栅极偏压,才能从根本上改变电子束流的大小。在C2上通常 装配有活动光阑,用以改变光束照明的孔径角,一方面可以限制投射在样品表面的照明区域,使样品上无需观察的部分免受电子束的轰击损伤;另一方面也能减少散射电子等不利信号带来的影响。2、物镜处于样品室下面,紧贴样品台,是电镜中的第1个成像元件,在物镜上产生哪怕是极微小的误差,都会经过多级高倍率放大而明显地暴露出来,所以这是电镜的一个最重要部件,决定了一台电镜的分辨本领,可看作是电镜的心脏。(1)特点 物镜是一块强磁透镜,焦距很短,对材料的质地纯度、加工精度、使用中污染的状况等工作条件都要求极高。致力于提高一台电镜的分辨率指标的核心问题,便是对物镜的性能设计和工艺制作的综合考核。尽可能地使之焦距短、像差小,又希望其空间大,便于样品操作,但这中间存在着不少相互矛盾的环节。(2)作用 进行初步成像放大,改变物镜的工作电流,可以起到调节焦距的作用。电镜操作面板上粗、细调焦旋扭,即为改变物镜工作电流之用。为满足物镜的前述要求,不仅要将样品台设计在物镜内部,以缩短物镜焦距;还要配置良好的冷却水管,以降低物镜电流的热飘移;此外,还装有提高成像反差的可调活动光阑,及其要达到高分辨率的消像散器。对于高性能的电子显微镜,都通过物镜装有以液氮为媒质的防污染冷阱,给样品降温。3、中间镜和投影镜在物镜下方,依次设有中间镜和第1投影镜、第2投影镜,以共同完成对物镜成像的进一步放大任务。从结构上看,它们都是相类似的电磁透镜,但由于各自的位置和作用不尽相同,故其工作参数、励磁电流和焦距的长短也不相同。电镜总放大率:M=MO·MI·MP1·MP2即为物镜、中间镜和投影镜的各自放大率之积。当电镜放大率在使用中需要变换时,就必须使它们的焦距长短相应做出变化,通常是改变靠中间镜和第1投影镜线圈的励磁工作电流来达到的。电镜操纵面板上放大率变换钮即为控制中间镜和投影镜的电流之用。对中间镜和投影镜这类放大成像透镜的主要要求是:在尽可能缩短镜筒高度的条件下,得到满足高分辨率所需的最高放大率,以及为寻找合适视野所需的最低放大率;可以进行电子衍射像分析,做选区衍射和小角度衍射等特殊观察;同样也希望它们的像差、畸变和轴上像散都尽可能地小。
2023-08-11 05:55:161

透射电子显微镜透射电子显微镜价格

1、tem是什么2、透射电镜的成像原理3、电子显微镜成像原理4、透射电子显微镜5、电子显微镜原理6、什么是透射电子显微镜tem是什么tem是指透射电子显微镜。透射电子显微镜,简称TEM,可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。目前TEM的分辨力可达0.2nm。电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,用电磁场作透镜。由于电子束的穿透力很弱,因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成。tem的种类:1、大型透射电镜:大型透射电镜一般采用80-300kV电子束加速电压,不同型号对应不同的电子束加速电压,其分辨率与电子束加速电压相关,可达0.2-0.1nm,高端机型可实现原子级分辨。2、低压透射电镜:低压小型透射电镜采用的电子束加速电压(5kV)远低于大型透射电镜。较低的加速电压会增强电子束与样品的作用强度,从而使图像衬度、对比度提升,尤其适合高分子、生物等样品;同时,低压透射电镜对样品的损坏较小。3、冷冻电镜:冷冻电镜通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备,将样品冷却到液氮温度,用于观测蛋白、生物切片等对温度敏感的样品。通过对样品的冷冻,可以降低电子束对样品的损伤,减小样品的形变,从而得到更加真实的样品形貌。透射电镜的成像原理透射电镜,即透射电子显微镜是电子显微镜的一种。电子显微镜是一种高精密度的电子光学仪器,它具有较高分辨本领和放大倍数,是观察和研究物质微观结构的重要工具。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。电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。1931年,德国的克诺尔和鲁斯卡,用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器,并获得了放大十几倍的图象,证实了电子显微镜放大成像的可能性。1932年,经过鲁斯卡的改进,电子显微镜的分辨能力达到了50纳米,约为当时光学显微镜分辨本领的十倍,于是电子显微镜开始受到人们的重视。到了二十世纪40年代,美国的希尔用消像散器补偿电子透镜的旋转不对称性,使电子显微镜的分辨本领有了新的突破,逐步达到了现代水平。在中国,1958年研制成功透射式电子显微镜,其分辨本领为3纳米,1979年又制成分辨本领为0.3纳米的大型电子显微镜。电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜,但电子显微镜因需在真空条件下工作,所以很难观察活的生物,而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题,如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。透射电镜的成象原理是由照明部分提供的有一定孔径角和强度的电子束平行地投影到处于物镜物平面处的样品上,通过样品和物镜的电子束在物镜后焦面上形成衍射振幅极大值,即第一幅衍射谱。这些衍射束在物镜的象平面上相互干涉形成第一幅反映试样为微区特征的电子图象。通过聚焦(调节物镜激磁电流),使物镜的象平面与中间镜的物平面相一致,中间镜的象平面与投影镜的物平面相一致,投影镜的象平面与荧光屏相一致,这样在荧光屏上就察观到一幅经物镜、中间镜和投影镜放大后有一定衬度和放大倍数的电子图象。由于试样各微区的厚度、原子序数、晶体结构或晶体取向不同,通过试样和物镜的电子束强度产生差异,因而在荧光屏上显现出由暗亮差别所反映出的试样微区特征的显微电子图象。电子图象的放大倍数为物镜、中间镜和投影镜的放大倍数之乘电子显微镜成像原理一、透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况:1、吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗。早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。2、衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力,当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与完整区域不同,从而使衍射波的振幅分布不均匀,反映出晶体缺陷的分布。3、相位像:当样品薄至100_以下时,电子可以穿过样品,波的振幅变化可以忽略,成像来自于相位的变化。二、扫描电子显微镜成像原理扫描电子显微镜通过用聚焦电子束扫描样品的表面来产生样品表面的图像。电子与样品中的原子相互作用,产生包含关于样品的表面测绘学形貌和组成的信息的各种信号。电子束通常以光栅扫描图案扫描,并且光束的位置与检测到的信号组合以产生图像。扫描电子显微镜可以实现分辨率优于1纳米。样品可以在高真空,低真空,湿条件(用环境扫描电子显微镜)以及宽范围的低温或高温下观察到。最常见的扫描电子显微镜模式是检测由电子束激发的原子发射的二次电子。可以检测的二次电子的数量,取决于样品测绘学形貌,以及取决于其他因素。通过扫描样品并使用特殊检测器收集被发射的二次电子,创建了显示表面的形貌的图像。它还可能产生样品表面的高分辨率图像,且图像呈三维,鉴定样品的表面结构。扩展资料:在使用透视电子显微镜观察生物样品前样品必须被预先处理。随不同研究要求的需要科学家使用不同的处理方法。1、固定:为了尽量保存样本的原样使用戊二醛来硬化样本和使用锇酸来染色脂肪。2、冷固定:将样本放在液态的乙烷中速冻,这样水不会结晶,而形成非晶体的冰。这样保存的样品损坏比较小,但图像的对比度非常低。3、脱干:使用乙醇和丙酮来取代水。4、垫入:样本被垫入后可以分割。5、分割:将样本使用金刚石刃切成薄片。6、染色:重的原子如铅或铀比轻的原子散射电子的能力高,因此可被用来提高对比度。透射电子显微镜透射电子显微镜,简称透射电镜,英文名为Transmission Electron Microscope,缩写为TEM,是一种利用高速运动的电子束作为光源,穿透固体样品,再经过电磁透镜成像的显微镜。透射电镜由电子光学系统、观察记录系统、真空和冷却系统以及电源系统等组成。电子光学系统又可分为照明系统和成像系统两部分,它们和观察记录系统一起置于抽真空的镜筒之中。样品台在照明系统和成像系统之间(图5-3)。图5-3 透射电子显微镜结构示意图(据日本JEOL株式会社)透射电镜的成像原理与光学显微镜类似,其图像是成像平面上由透射电子密度的差异所形成的明暗不一的衬度像。这种密度差异可通过荧光屏或照相底片的转换进行观察。按其衬度来源的不同,透射电镜图像可分为质厚衬度像、衍射衬度像、相位衬度像和Z衬度像四种。限于篇幅本小节简要介绍常用的质厚衬度像和衍射衬度像。质厚衬度像的衬度是由样品的质量和厚度的差异所引起的。它适合于对炭黑等非晶质样品进行观察。衍射衬度像,简称衍衬像。它的衬度是由样品各部位满足布拉格(bragg)衍射条件的程度不同所引起的,它所反映的是样品各部位对入射电子衍射强度的差异。衍衬像可分为明场像和暗场像。明场像(Bright-Field Image,缩写为BFI)采用透射束成像,所形成的是亮背景上的暗像(图5-4)。暗场像(Dark-Field Image,缩写为DFI)只选用某一衍射束成像,所形成的是暗背景上的亮像。由于衍射衬度与衍射条件密切相关,对晶体内衍射面网取向的变化十分敏感,因而是研究晶体缺陷的有力手段。长期以来,透射电镜的图像都是通过观察室的荧光屏进行观察,用照相底片进行记录的。近年来可在照相底片位置配备CCD相机使图像数字化,便于用计算机储存。图5-4 泰州陨石中橄榄石位错的明场像(张富生提供)透射电镜最突出的优点是图像分辨率和有效放大倍数高,其点分辨率(图像中可分辨的两点之间最短的距离)约为0.17~0.20nm,晶格分辨率(晶格条纹像中条纹间最短的距离)为0.1~0.14nm。经球差校正的透射电镜,分辨率达0.08nm,能放大100万倍,几乎能分辨晶体中所有原子的排列。透射电镜另一个特点是,在成像系统中插入一选区光阑就能够获得电子衍射花样,在观察图像的同时在原地进行结构分析(请参阅本章第四节)。电子衍射与X射线衍射的原理基本相同,所获得的衍射花样也很相似。透射电镜对样品的基本要求是:①为了使电子束穿透样品,其厚度应在100nm以下;②在制样过程中,样品的超微结构必须得到完好的保存,应严格防止样品结构和性质发生改变以及样品遭受污染等;③样品应牢固地置于直径为3mm的专用铜网上,以便能经受电子束的轰击,并防止在装卸过程中的机械振动而损坏;④样品必须导电。对于非导电样品,应在其上喷一层很薄的碳膜。对于地质样品,通常是先磨制成薄片,并在偏光显微镜下进行观察,选择需要深入研究的部位,切割取下,黏结在铜网上,再置于离子减薄仪中进行减薄,直至局部穿孔,其边缘部位即可在透射电镜下观察。配备了X射线能谱仪的透射电镜,在观察图像的同时还可在原地进行微区的元素成分分析。电子显微镜原理电子显微镜原理如下;一、透射电子显微镜透射电镜即透射电子显微镜通常称作电子显微镜或电镜,是使用最为广泛的一类电镜。1、工作原理:在真空条件下,电子束经高压加速后,穿透样品时形成散射电子和透射电子,它们在电磁透镜的作用下在荧光屏上成像。电子束投射到样品时,可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射,如电子束投射到质量大的结构时,电子被散射的多,因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像,电子照片上则呈黑色。2、主要优点:分辨率高,可用来观察组织和细胞内部的超微结构以及微生物和生物大分子的全貌。二、扫描电镜扫描电镜即扫描电子显微镜,主要用于观察样品的表面形貌、割裂面结构、管腔内表面的结构等。1、工作原理:扫描电镜是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态。用极细的电子束在样品表面扫描,激发样品表面放出二次电子,将产生的二次电子用特制的探测器收集,形成电信号运送到显像管,在荧光屏上显示物体。(细胞、组织)表面的立体构像,可摄制成照片。2、主要优点:景深长,所获得的图像立体感强,可用来观察生物样品的各种形貌特征。什么是透射电子显微镜透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM),简称透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像。通常,透射电子显微镜的分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍,适于观察超微结构。透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量,必须制备更薄的超薄切片,通常为50~100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。
2023-08-11 05:55:331

透射电子显微镜的简介

电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,用电磁场作透镜。另外,由于电子束的穿透力很弱,因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机(ultramicrotome)制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成,如果细分的话:主体部分是电子透镜和显像记录系统,由置于真空中的电子枪、聚光镜、物样室、 物镜、衍射镜、中间镜、 投影镜、荧光屏和照相机。电子显微镜是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜。高速的电子的波长比可见光的波长短(波粒二象性),而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制,因此电子显微镜的理论分辨率(约0.1纳米)远高于光学显微镜的分辨率(约200纳米)。透射电子显微镜(Transmission electron microscope,缩写TEM),简称透射电镜 ,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。由于电子的德布罗意波长非常短,透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多,可以达到0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍。因此,使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构,甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构,比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法,如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。在放大倍数较低的时候,TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。而当放大率倍数较高的时候,复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同,因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。通过使用TEM不同的模式,可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。第一台TEM由马克斯·克诺尔和恩斯特·鲁斯卡在1931年研制,这个研究组于1933年研制了第一台分辨率超过可见光的TEM,而第一台商用TEM于1939年研制成功。 低压小型透射电镜(Low-Voltage electron microscope, LVEM)采用的电子束加速电压(5kV)远低于大型透射电镜。较低的加速电压会增强电子束与样品的作用强度,从而使图像衬度、对比度提升,尤其适合高分子、生物等样品;同时,低压透射电镜对样品的损坏较小。 分辨率较大型电镜低,1-2nm。由于采用低电压,可以在一台设备上整合透射电镜、扫描电镜与扫描透射电镜 冷冻电镜(Cryo-microscopy)通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备,将样品冷却到液氮温度(77K),用于观测蛋白、生物切片等对温度敏感的样品。通过对样品的冷冻,可以降低电子束对样品的损伤,减小样品的形变,从而得到更加真实的样品形貌。
2023-08-11 05:55:431

关于透射电镜原始图像的描述正确的是

关于透射电镜原始图像的描述正确的是电镜照片上黑或灰色程度称为电子密度;用醋酸铀和柠檬酸铅电子染色;用戊二醛与饿酸两次固定;用电子束穿透样品而成像。透射电子显微镜可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,用电磁场作透镜。另外,由于电子束的穿透力很弱,因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成,如果细分的话主体部分是电子透镜和显像记录系统,由置于真空中的电子枪、聚光镜、物样室、 物镜、衍射镜、中间镜、 投影镜、荧光屏和照相机。透射电子显微镜工作原理:透射电镜的总体工作原理是由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多。经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像,最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上;荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。本节将分别对各系统中的主要结构和原理予以介绍。
2023-08-11 05:56:081

看植物组织内部结构主要用什么电镜

看植物组织内部结构主要用:扫描电镜
2023-08-11 05:56:331

透射电镜中聚焦镜,物镜,中间镜,和投影镜各自有什么特点

自准直原理: 当物(十字光孔)位于凸透镜焦平面上时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光。若用与望远镜主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回来,反射光再次通过凸透镜后,将聚焦于凸透镜的焦平面上,且像与物关于主光轴对称
2023-08-11 05:56:432

电路板上的晶片里面是什么东西??什么工作原理???

那个叫芯片,也叫集成电路,是通过光刻等复杂工艺一个半导体晶片进行处理。相当于把一个复杂的电路集成在晶片上,然后用金线连接在相应的引脚上,最后用环氧树脂胶灌封起来。就变成你说的那个可以实现好多功能的黑点点啦
2023-08-11 05:56:543

电子显微镜,原子力显微镜,扫描隧道显微镜....的区别

登陆此博客,找寻你要的答案。http://bjhuazhuo.blog.163.com/manage/
2023-08-11 05:57:054

求教透射电镜选区电子衍射图,像多晶但环不连续怎么回事

电子衍射的原理和XRD是一样的,都是有布拉格方程而来,你学一下XRD的结构消光就可以了;二次衍射就是:入射电子与原子和作用后产生衍射,在衍射路径中又与另一个原子作用,产衍射(这不是定义,我的理解),就是电子在材料中衍射了两次。你这是两种晶体结构的材料,按理来说应该产生两套衍射花样,就是在BN的花样中还会出现另一套花样。
2023-08-11 05:57:141

超细粉体表面改性方法,原理及设备有哪些

1 超细粉体表面改性方法(粉体技术网) 表面改性的方法很多,分类方法依分析问题的角度不同而异。小石真纯和刘雪东等提出的基于改性工艺性质分类方法有其独特之处,其将粉体表面改性方法分为6类, 即:表面包覆改性、表面化学改性、机械力化学法改性、胶囊式改性、高能改性、沉淀反应改性。1.1 表面包覆改性 表面包覆改性是表面改性剂与粒子表面无化学反应,包覆物与粒子间依靠物理方法或范德华力而连接,该方法几乎适用于各类无机粒子的表面改性。此方法主要利用无机化合物或有机化合物对粒子进行表面包覆,减弱粒子的团聚作用,而且由于包覆物而产生了空间位阻斥力,使粒子再团聚十分困难。用于包覆改性的改性剂有表面活性剂、超分散剂、无机物等。 赵海燕等以酒石酸作为表面活性剂, 研究对SiC料浆流动性能的影响。结果表明:酒石酸的用量对碳化硅粉体表面活性的影响有很大程度的差别。一般情况下,酒石酸在用量为0.05%时,对碳化硅表面改性作用最好。 胡圣飞等使用聚酯超分散剂改性纳米碳酸钙并用增塑剂的糊粘度来表征填料纳米碳酸钙在树脂中的流动性和分散性的好坏,体系的粘度越小则改性效果越好,经改性的纳米碳酸钙的糊粘度大幅度降低。 陈飞跃等用超分散剂对炭黑进行改性,结果表明,超分散剂的加入明显改善了体系的分散性能, 在最佳分散剂含量下,体系具有高流动度、低粘度、小触变性等性质。 岳林海等在碳酸钙表面包覆无机二氧化硅层,可使其在一定程度上具有二氧化硅的性质,表面光滑度、白度、耐酸性、分散性、比表面积等都有较大的提高,能大大改善碳酸钙的应用性能。 Prabhakaran等研究了氢氧化铝包覆SiC粉体的表面改性。在铝的覆盖率为0.1mg/m2 时,SiC粉体表现出类似氧化铝的分散特性,zeta电位明显改善;当覆盖层铝增大到一定值时,悬浮液的流变性能降低。聚乙烯亚胺(PEI)表面改性可以提高SiC粉体的流动性能,改性后的颗粒尺寸均匀,形状多为球状。调节pH, 改变聚乙烯亚胺和SiC颗粒表面的结合方式,聚乙烯亚胺吸附到SiC颗粒表面, 增加了颗粒之间的静电排斥能,有助于提高SiC颗粒表面的分散性和流动性。1.2 表面化学改性 表面化学改性通过表面改性剂与颗粒表面进行化学反应或化学吸附的方式完成。Shirai等利用无机颗粒表面的羟基基团,在Siuff64TiO2 和白炭黑等超细粒子表面接枝上具有引发聚合反应作用的基团,然后用这些基团引发乙烯基在粉体表面发生聚合反应,有效提高了超细粉体在有机介质中的分散性。 李玮等在研究炭黑颗粒表面接枝丙烯酸中发现,在一定条件下,丙烯酸单体可以直接接枝在炭黑颗粒表面,从透射电镜观察中发现,由于接枝上去的聚丙烯酸长链含有离子亲水基团,在水介质中能较好地伸展空间位阻屏障作用,阻止了炭黑粒子的再聚集,使得炭黑粒子分散均匀、分散稳定性增加。 Boven等和Tsubokawa等分别在二氧化硅表面引入偶氮基团和过氧基团引发甲基丙烯酸甲酯进行接枝聚合。章文贡等利用自制的铝酸酯偶联剂对碳酸钙粉末进行表面改性,改性后碳酸钙的吸湿性、吸油量降低,粒径变小,在有机介质中易分散,热稳定温度大于300℃。1.3 机械力化学改性 机械力化学改性指的是通过粉碎、磨碎、摩擦等机械方法,使矿物晶格结构、晶型等发生变化, 体系内能增大,温度升高,促使粒子溶解、热分解、产生游离基或离子,增强矿物表面活性,促使矿物和其他物质发生反应或相互附着,达到表面改性目的的改性方法。 王栋知等研究了重钙在介质搅拌磨中的表面改性过程,结果表明,介质搅拌磨中机械化学作用对重钙改性起着积极的作用,并使得重钙粒度减小、比表面积增大。在此作用下,,AAuff64AS(两种改性剂 国内产)药剂均在重钙表面发生化学吸附,实现了磨料与改性同时进行,起到分散与助磨作用。 丁浩、卢寿慈以硬脂酸钠为改性剂,研究了在搅拌磨中湿法超细研磨碳酸钙颗粒的同时进行表面改性,研究表明,湿法超细研磨过程中的机械力化学效应有利于颗粒表面改性,且改性效果受研磨细度、料浆浓度、pH、料浆温度以及研磨力的影响,其中以研磨力的影响最为重要。 顾华志等将一定质量比的CaCO3和Ca(OH)2在行星式球磨机中进行研磨,实现Ca(OH)2对CaCO3的包覆和活化,提高了CaCO3分解形成的CaO的抗水化性,得到性能良好的耐火材料。1.4 胶囊式改性 胶囊式改性是在粉体颗粒表面上覆盖均质而且有一定厚度薄膜的一种表面改性方法。Rong等用聚苯乙烯对Al2O3 uff64SiO2包覆过的TiO2复合粒子进行了胶囊化,有效提高了该物质的吸光率及稳定性。 朱立群等采用原位聚合法制备了种微胶囊以有机硅树脂和陶瓷纤维为囊芯材料,聚乙烯醇为囊材以有机硅树脂和细粉混合体为囊芯材料, 聚乙烯醇为囊材。将含有有机硅树脂具有液体流动性和较好的热稳定性等物质的微胶囊复合进溶胶-凝胶膜层中, 通过微胶囊中的液体修复微裂纹的作用而达到提高溶胶-凝胶复合膜层性能的目的。1.5 高能改性法 高能改性法是利用等离子体或辐射处理等引发聚合反应而实现改性的方法。有研究表明:低温等离子体处理对玻璃纤维-环氧树脂复合材料性能有一定的影响,玻璃纤维放入等离子体发生器内处理时,随着处理时间的延长,玻璃纤维的质量损失由0.28%增至0.82% 。 这是由于等离子体中的高能离子对纤维表面所引起的刻蚀作用所致。由于粗糙度增大,新生表面积增大, 某些极性基团能更好的暴露,故其对偶联剂的吸附量大为增加。这必然改善纤维与环氧树脂的润湿性,从而提高了界面粘结和复合材料的力学性能。利用等离子体进行粉末的表面改性已应用于炭黑的氧化处理。用等离子体处理高聚物以改变其表面性质的研究已有不少报道,例如聚乙烯经氦等离子体处理。1.6 沉淀反应改性 沉淀反应法是向含有粉体颗粒的溶液中加入沉淀剂, 或者加入可以引发反应体系中沉淀剂生成的物质,使改性离子发生沉淀反应,在颗粒表面析出,从而对颗粒进行包覆。沉淀法主要可分为直接沉淀法、均匀沉淀法、非均匀形核法、共沉淀法、水解法等。 刘永峙等在片状铝粉表面包覆一层ZnS,制备出的复合粒子Al/ZnS保持了Al粉的红外低发射率并同时遮盖其金属光泽,有利于兼容可见光伪装。 张从容等在氢化钛表面均匀地包覆了一层SiO2 ,制备出复合型发泡剂, 有效延迟了核物质的释氢时间。2 表面改性设备 粉体表面改性设备,主要担负3项职责:一是混合;二是分散;三是表面改性剂在设备中熔化和均匀分散到物料表面,并产生良好的结合。我国粉体表面改性设备大多数是从化工机械中借用过来的,因而并不能很好地完成改性任务。而专用粉体表面改性设备的开发始于20世纪90年代后期。目前表面改性机主要有: (1)PSC系列粉体表面改性机。PSC系列粉体表面改性机是表面化学改性的专用设备,它具有设计先进、科学、能连续生产、产量高、能耗低、自动化程度高、工人劳动强度低、无粉尘污染、且表面改性剂用量少、包覆率高等特点。 (2)复合式粉体连续改性系统。复合式粉体连续改性系统是引进日本技术经消化、吸收生产的新型表面改性设备, 适用于年产3000 ~ 5000 T改性粉体的企业。其主要特点:连续运行、改性均匀、 节约了药剂;采用导热油加热,可避免自摩擦升温慢和电能的浪费;密封性好,无粉尘污染。 (3)SLG型三筒连续粉体表面改性机。该改性机是引进瑞典AGMW公司三筒高速强烈混合表面改性机(HSTP-3/ 1000而研制的),定名为SGL型三筒连续粉体表面改性机。该改性机连续生产、自动加料、操作简单、处理能力大, 特别适合用硬脂酸类、各种偶联剂等对碳酸钙、滑石、云母、高岭土、石英、硅灰石等非金属矿物填料进行连续表面改性处理。 (4)半自动强烈混合改性机组。半自动强烈混合改性机组的最大特点是利用电子秤全自动计量, 使高速混合机的加料实现了远距离自动操作,大大降低了人工劳动强度和人工计量不准的偏差,同时设备间采用密封的管道联接,防止粉尘污染。超细粉体高冷搅机组改性机超细粉体新型高冷搅机组改性机已经生产出2L+6L实验室机组。 表面改性设备的发展趋势是:在设备结构优化(适用性广、分散性能好、粉体与表面改性剂的作用机会均等、改性温度和停留时间方便调节、单位产品能耗和磨损应降低、无粉尘污染等)的基础上采用先进计算机技术和人工智能技术对主要参数和改性剂用量进行在线自动调控,以实现表面改性在颗粒表面的单分子层吸附、减少改性剂用量、稳定产品质量和方便操作。
2023-08-11 05:57:251

在光学显微镜下观察的物体必须什么

显微镜大致分:光学显微镜和透射电镜、扫描显镜、扫描遂道显微镜具体区别如下:1、是否需要染色:光学显微镜和扫描遂道显微镜可以对处于生理状态下的样品进行直接观察,光学显微镜也可以将样品进行染色后观察。2、是否要求真空:电子显微镜的工作环境要求真空,因此样品必须经过干燥、固定,无法观察处于生理状态下的样品。其他不用。3、样品厚度:光学显微镜和透射电镜对样品的厚度有要求,制备的样品应允许光源透过,不能太厚。透射电镜的观察样品一般需要进行超薄切片制样。扫描电镜和扫描遂道显微镜对样品的厚度没有特别要求。此题考查的知识点是临时装片的制作,显微镜是利用光学原理成像的,光线必须通过观察材料反射到物镜、目镜、眼内才能形成物像,因此观察材料必须是薄而透明的,如观察材料不透明就不能形成清晰的物像。核糖体无膜结构,主要由蛋白质(40%)和RNA(60%)构成。核糖体按沉降系数分为两类,一类(70S)存在于细菌等原核生物中,另一类(80S)存在于真核细胞的细胞质中。他们有的漂浮在细胞内,有的结集在一起。染色质(chromatin)最早是1879年Flemming提出的用以描述核中染色后强烈着色的物质。现在认为染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质。染色质的基本化学成分为脱氧核糖核酸核蛋白,它是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合物。
2023-08-11 05:57:351

用树脂包埋的粉末样品可以看扫描电镜吗

成像原理   1.透射电镜技术   透射电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的物像,投射到荧光屏上或照相底片上进行观察.透射电镜的分辨率为0.0.2nm,放大倍数为几万~几十万倍.由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,必须制备更薄的超薄切片(通常为50~100nm).其制备过程与石蜡切片相似,但要求极严格.要在机体死亡后的数分钟钓取材,组织块要小(1立方毫米以内),常用戊二醛和饿酸进行双重固定树脂包埋,用特制的超薄切片机(ultramicrotome)切成超薄切片,再经醋酸铀和柠檬酸铅等进行电子染色.电子束投射到样品时,可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射,如电子束投射到质量大的结构时,电子被散射的多,因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像,电子照片上则呈黑色,称电子密度高(electrondense).反之,则称为电子密度低(electronlucent).   2.扫描电镜技术 扫描电镜是用极细的电子束在样品表面扫描,将产生的二次电子用特制的探测器收集,形成电信号运送到显像管,在荧光屏上显示物体.(细胞、组织)表面的立体构像,可摄制成照片.   扫描电镜样品用戊二醛和饿酸等固定,经脱水和临界点干燥后,再於样品表面喷镀薄层金膜,以增加二波电子数. 电子显微镜下的纤维扫描电镜能观察较大的组织表面结构,由於它的景深长,1mm左右的凹凸不平面能清所成像,故放样品图像富有立体感.
2023-08-11 05:58:001

x射线对晶体结构的研究

2.X射线的波长和普通物质的晶体的晶格间距在用一个数量级上,所以X射线打到晶体上的时候会发生衍射。衍射波中包含了丰富的晶体结构数据。5.X射线衍射仪器有自带的软件,可以通过对衍射图谱的峰的位置和强度的计算以及筛选得到晶体的结构数据。(这个如果要手工计算的话。一个结构算个两三个月是很正常的)不同的物质有不同的晶体结构。X射线衍射可以作为物质的指纹。
2023-08-11 05:58:222

缓倾角张性正断层成因机理的探索

在水电建设中,对岸坡岩体的倾倒性弯折与松弛断裂现象,往往产生构造说与重力说不同形成机理的认识,黄腊石滑坡体下伏基岩中,存有顺坡向、盲性、缓倾角张性正断层,对其形成机理,亦产生不同说法,黄腊石滑坡的勘测与科研,深入仔细而全面,为问题作出正确的科学判断,夯实了完美的基础。兹介绍如下。4.4.2.1 重力形成说的不足重力说认为,黄腊石区为逆向坡,又为软硬相间岩层,其中挠曲与层间错动发育,边坡具易变形的物质基础;区内除小的EW向断层外,SN向断层,使其又具易变形的边界条件;长江下切形成侧向卸荷高坡,在侧向回弹松弛与重力的长期作用,产生岩体拉张与倾倒弯曲,原有断裂与层间错动,进一步扩展与拉张。在1号平洞中,岩体松弛变形的水平深达215m,垂直深达100m。经铁道部第二设计院、长江水利委员会设计院的数值分析,得在边坡垂直深100m范围,最大主压应力方向与边坡倾向斜面近于平行,坡脚处的压应力为1MPa,缓倾角断层岩桥处,应力增高为2.5MPa。此应力值不会破坏岩体,也不能使缓倾断层上盘岩体抬升扩张。应有叠加力量使产生后期改造。4.4.2.2 后期构造作用改造的探索未获有力论证对盲性的缓倾角张性正断层的形成机理,必然考虑后期构造作用的改造影响,为此长江水利委员会三峡勘察总队委托中国地质大学,进行本区缓倾角断裂的显微构造研究,以求证实。(1)缓倾角断裂的显微构造研究:吴树仁、晏同珍、吴光等采用宏微结合方法,在宏观变形研究基础上,对缓倾角断层作系统取样,采用多种手段研究其微观构造特性,其成果刊于湖北省暨武汉岩石力学与工程学会1992年5月第四次学术会议论文集。摘编如下:断层角砾岩。角砾主要是原岩和方解石碎块,棱角分明,大小不均。仅角砾之间略具胶结,呈半成岩状态,胶结疏松,胶结物为钙质和粘土质,角砾和胶结物均为断裂改造时原岩被就地碾碎的物质,反映断层位移量小,活动时代较新。断层泥。断层在运动中搓碾摩擦,产生断层泥。新活动的断层易形成和保留断层泥,老断层常脱水转化为碎粉岩。微观分析,碎粒含量20%左右为含碎粒的碎粉岩,碎粒与碎粉成分为母岩与方解石微晶体。断层泥经差热分析,其粘土矿物没有明显的矿物变异和元素迁移。说明断层改造发生在温压低的地壳表层环境。微裂缝。缓倾断裂带中微裂隙极其发育,计EW向、SN向、NE50°三组,以EW向最为发育,镜下其最大密度1mm有5条,显张性,充填方解石。构造张性脉中方解石纤维生长方向为EW,定其最大主应力方向为EW。EW向裂隙中早期方解石脉破裂发育e双晶,晚期方解石脉基本未变形,显多次活动特性。EW向微裂隙,明显切割了SN向微裂隙,其水平错距为1mm。说明EW向微裂隙活动形成期最晚。变形矿物的显微构造。微裂隙中脉方解石,在变形过程发生破裂和晶内滑移,形成方解石e双晶,众多岩石样品光性薄片镜下的方解石e双晶统计,一组的发生率小于30%,二组的发生率小于20%,根据Jamison等(1976)建立的经验公式,用不同组的e双晶进行差异应力估算,得本滑坡正断裂活动的差异应力为30~50MPa。变形矿物的位错构造。用透射电镜进行微裂隙方解石脉的超微观位错分析,并与北侧宝塔河煤矿区,EW向区域断裂F6断层中石英超微观位错分析对比,以助判别形成机理。变形矿物晶体内的游离位错分布不均。无稳态蠕变特征。其密度方解石脉为106~108条/cm2。变形石英为107~109条/cm2。用以计算断层活动最强一次的差异应力,得缓倾断层为50MPa,与用e双晶估算基本一致。区域陡倾断层F6为133.7MPa。在变形中,位错滑移到相同移滑面,形成高密度排列的位错壁。由不同方向位错壁围成的域叫亚颗粒。位错壁与亚颗粒,是中高温型塑变的位错构造类型。本研究中只有F6断层中变形的变形石英内,具有少量位错壁。表明F6与滑坡区缓倾角断层的变形机理不同。在低温变形环境中,常见不同方向的位移线,相互交叉成位错网。随变形增强,不同方向的位错线缠绕在一起,成为位错缠结,形成局部很高的位错密度。易发生脆性破裂而释放作用能。初步认识、滑坡区的缓倾角张性正断层是近代在地表浅层低温低压环境下,产生脆性破裂的再造变形,其活动的最强差异应力为50MPa,与区域性构造断裂的形成机理有明显差异。但以镜下构造张性脉中的方解石纤维生长方向为EW,判定主应力场为EW,与近代新构造应力场方向一致,似为新构造作用的派生断裂。(2)构造再造的时空分析:滑坡区原低序次压剪性小断层。经后期近地表低温低压脆断破坏,改造为张性正断层,其变化应遵循基本原理与规律,先从时空研究进行判断。区内构造运动情况及其特性。经国家地震局审查1990年6月湖北省地震局提出本工程区域的专项地震研究报告,其中构造部分指出,燕山运动是本区地史上极为重要的构造运动,在SN向水平挤压力场的强烈作用下,使盖层与古老地块产生强烈的褶皱与断裂。自晚白垩世,区内主应力场发生改变,运动由挤压转为拉伸,产生大面积的抬升与沉降的断块运动。形成一些长条状的地堑洼地。新构造运动基本继承前期运动的特点,在升降同时伴有老断裂继承性活动,以SN向的活动较明显,NE、NW向次之,近EW向则相对逊色,新生的断裂活动极其微弱。三峡地区的新构造运动是大面积上升,发育三期五级夷平面,多层喀斯特地貌与多级河流阶地。峡区阶地与地形相关变化。三峡地区、自重庆至宜昌,沿江有发育情况不等的6级阶地。宜昌发育较全,其Ⅰ—Ⅵ级阶地,经14C测定,其年龄为1、2.5、9、42、73、110万年,重庆有5级阶地,其Ⅰ级阶地年龄与宜昌Ⅱ级阶地相当,应为Ⅱ—Ⅵ级阶地,黄腊石滑坡区附近,仅巴东西渡口有Ⅰ级阶地外,无其他阶地,但本区距下游42km的新滩处,有Ⅰ—Ⅳ级阶地,距上游56km的巫山有Ⅱ—Ⅳ级阶地,按自然坡降进行上下游相应各级阶地的连线,求出滑坡区与各级阶地相应的地面高程为95、114、147、187、207、238m,其对应年龄为1、2.5、9、42、73、110万年。据许学汉先生著的《新构造研究与应用》,李兴唐等先生所著《区域地壳稳定研究理论与方法》二书中,有如下的论述,110万年的元谋运动,滇中抬升,攀西裂谷下陷,使金-雅水系南流受阻,形成攀西河湖环境,沉积了下昔格达层沉积。50~70.3万年与20~50万年,再次产生升降,沉积了上昔格达层和类昔格达层。据韩文峰等(1993)论述,14×104a前的构造抬升,使青藏高原隆升达千米。(3~5)×104a的活动,使柴达木盆地发生了巨大的构造改变。1×104a前的运动,黄河袭夺了若尔盖盆地。西部上述间歇抬升地质事件,在本区反映为对应的6级阶地。缓倾断层的再造演绎。2号洞内缓倾角的F48断层,初次再造发生于(64.5~71.1)×104a,再后为15×104a,4.65×104a,拉张缝中的破碎方解石年龄为1.2×104a,洞口地形,形成于110×104a以前,表明在边坡形成后,断层不断产生再造演变。(3)问题:压剪性缓倾断层再造为张性正断层,是浅表层低温低压环境下产生。河溪蚀切后的突出部分,是EW向平板面上不连续的载体,不具有EW向传力特性。构造作用所产生的形变,以深部为显,低序次形变应与深部有关联。仅在表层载体性部位形成增强反映,与自然规律欠相应的协调论据。用地震说亦不能解释其态势特征与发展。详细勘探与科研成果,不能获构造作用所产生的证实效果。4.4.2.3 匿能---温差应力现成为探索缓倾角断层再造的又一思路由于过去未注意其影响,所以勘探与科研监测中,未注意搜集其有关信息与参数。现只能运用书本上的经验数据进行探索。(1)计算公式与参数:本书所述温差应力是指温度下降,岩体不同深度间温差形成的差应力。因冷锋自表向内传播,冷缩所形成的拉应力是向表层向上部,这是反应力应变问题。应变中岩体力学参数不断劣化,须依据实际情况确定,并应掌握其特异的各向异性特点。据此采用1.17式进行求解。其式为:反应力应变岩石力学在工程中应用式中:σ"x、σ"y、σ"z为物理方程的应变方程,以与热应力方程σx、σy、σz区别。бtr代表仅有z向时间维影响的拉应力。ν为泊松系数,本滑坍堆体积的ν=0.38~0.5,松弛变形岩体ν=0.3~0.47。бtrl代表z向有时间维与垂直边坡面的尺度维影响的拉应力。本处无应力方程所需参数,故采用1.12式,即σtTl=βEΔT求其拉应力。表4.2 本区岩体变形参数及热应力系数因无相关热力学参数的试验研究成果,只有采用表1.3的经验值,依据表1.3、结合本区情况建立表4.2。依据表4.2,估算出本区计算时等效的岩体变形参数与热力学应力系数值。如表4.3。表4.3 等效岩体变形参数与热应力系数(2)重力与可能最大的温差应力:计算背景:在缓倾角张性正断层上盘,为坍滑堆积体和松弛变形扰动岩体,其容重为2.0t/m3与2.5t/m3。本区年度平均温度为18℃,其埋深应在松弛扰动岩体之下。故研究区域全在变温带中,岩体中每变化1℃的深度差,坍滑堆积体约为3.0~3.1m,松弛扰动岩体约为5.5~6.5m。各类岩体厚度,依据1、2、3号洞查明,堆积体水平长为49~50m,边坡坡度按平均30°,则垂直边坡厚度为24.5~25m,其最大温差为8℃。松弛岩体水平长50~52m,垂直边坡厚为25~26m,其最大温差为4℃。但1号洞中水平长97m,垂直边坡厚41m,其温度差为6.3℃。本区边坡坡度为25°~37°,对各处岩体垂直厚度影响较大,须依据实际确定变化范围。断层上盘岩体自重按H1γ1+H2γ2式求算,温差应力按β1E1ΔT1+β2E2ΔT2求算,其成果如下表4.4。表4.4 重力与可能最大的温差应力(3)断层面上辏力演绎与其端部集中应力:因地形坡度变化,断层面上由冷缩拉张力与重力形成指向差异的向外拉伸合力,而不同指向的拉伸合力又形成统一合力,成为拉剪性拉平势场力。因断层面不具抗拉特性,故拉张力向断层端部集中,此集中应力值,按:反应力应变岩石力学在工程中应用式中σLtw为深度尺度维值与w重力合力所形成张性拉剪力。L为断层长度,经洞孔勘测控制其长约100m左右。其式求解成果如表4.5。表4.5 缓倾角断层应变研究成果所得断层端部集中应力与自重力值,所形成的差异应力与微构造研究的30~50MPa差异应力值一致,获证实结果,由表向内随季节变化产生的温变,深部明显滞后,故一般达最大可能的温差应力,历时短而少,只有特殊气候条件如冰期,才会有明显影响,亦阐明其活动具有间歇活跃特性。SN向拉剪力,产生EW向张缝,其中充填方解石纤维亦EW增长,可解释为EW向主应力作用的误解。堆积体中当温变很快,上下间温差达20℃时,其冷缩拉张力为0.54MPa,仰角65°,其重力为0.48MPa,则合力为0.23MPa,仰角0.5°,是较标准的拉平势场力。此力大于松散岩体抗拉强度,会产生平行边坡走向的张缝,雨水下渗、形成叠加的动、静水压力与加大的温差应力,增长对稳定不利影响,边坡稳定分析中应注意这一重要因子。(4)匿动力分析小结:温差应力这一为人所忽视的匿动力,是形成缓倾张性正断层的主导作用,依据书本资料,参照工程实际,定出计算参数,结合断层背景条件,逐条断层核算,获与隐微构造分析一致的成果,得理想的证实效果。
2023-08-11 05:58:311

检测自噬的方法有哪些

正常培养的细胞自噬活性很低,不适于观察,因此,必须对自噬进行人工干预和调节,经报道的工具药有:(一)自噬诱导剂1)bredeldina/thapsigargin/tunicamycin:模拟内质网应激2)carbamazepine/l-690,330/lithiumchloride(氯化锂):impase抑制剂(即inositolmonophosphatase,肌醇单磷酸酶)3)earle"s平衡盐溶液:制造饥饿4)n-acetyl-d-sphingosine(c2-ceramide):classipi3kpathway抑制剂5)rapamycin:mtor抑制剂(最常用)6)xestosponginb/c:ip3r阻滞剂(二)自噬抑制剂1)3-methyladenine(3-ma):(classiiipi3k)hvps34抑制剂2)bafilomycina1:质子泵抑制剂3)hydroxychloroquine(羟氯喹)除了选用上述工具药外,一般还需结合遗传学技术对自噬相关基因进行干预:包括反义rna干扰技术(knockdown)、突变株筛选、外源基因导入等。(三)自噬检测方法:细胞经诱导或抑制后,需对自噬过程进行观察和检测,常用的策略和技术有:1)westernblot检测lc3的切割利用westernblot检测lc3-ii/i比值的变化以评价自噬形成。自噬形成时,胞浆型lc3会酶解掉一小段多肽形成lc3-i,lc3-i跟pe结合转变为(自噬体)膜型(即lc3-ii),因此,lc3-ii/i比值的大小可估计自噬水平的高低。2)在荧光显微镜下采用gfp-lc3单荧光体系/mrfp-gfp-lc3双荧光体系等融合蛋白来示踪自噬形成:gfp-lc3单荧光自噬指示体系:利用lc3在自噬形成过程中发生聚集的原理,开发出gfp-lc3指示技术:无自噬时,gfp-lc3融合蛋白弥散在胞浆中;自噬形成时,gfp-lc3融合蛋白转位至自噬体膜,在荧光显微镜下形成多个明亮的绿色荧光斑点,一个斑点相当于一个自噬体,可以通过计数来评价自噬活性的高低。但是绿色斑点增多并不一定代表自噬活性增强,也有可能是自噬溶酶体降解途径受阻,可以通过westernblot检测游离的gfp、p62来验证。另一种方法是利用mrfp-gfp-lc3。mrfp-gfp-lc3双荧光自噬指示体系:由于分子生物学的发展,现在已经诞生了mrfp-gfp-lc3双荧光自噬指示体系,用于标记及追踪lc3以及自噬流的变化。其中gfp是酸敏感型gfp蛋白,而mrfp是稳定的荧光表达基团,不受外界影响。由于自噬小体进入第二阶段后,与溶酶体进行融合,形成自噬溶酶体。自噬溶酶体由于溶酶体内部的酸性环境,可以导致ph下降,gfp淬灭,因此,gfp的减弱可指示自噬溶酶体形成的顺利程度,gfp越少,则从自噬小体到自噬溶酶体阶段流通得越顺畅。反之,自噬小体和溶酶体融合被抑制,自噬溶酶体进程受阻。mrfp是一直稳定表达的,因而可以通过gfp与mrfp的亮点比例来评价自噬流进程。mrfp-gfp-lc3双荧光自噬指示体系的出现,把自噬研究带入了一个新的阶段,自噬不再只是指标,而是一种机制,自噬流的顺畅与否,对于细胞生理功能的稳定非常关键。3)透射电镜下观察自噬体的形成:自噬经历了:吞噬泡(phagophore)--自噬小体(autophagosome)--自噬溶酶体(autolysosome)透射电镜下吞噬泡(phagophore)的特征为:新月状或杯状,双层或多层膜,有包绕胞浆成分的趋势。自噬小体(autophagosome)的特征为:双层或多层膜的液泡状结构,内含胞浆成分,如线粒体、内质网、核糖体等。自噬溶酶体(autolysosome)的特征为:单层膜,胞浆成分已降解。
2023-08-11 05:58:391

高倍显微镜与电子显微镜有什么区别?

显微镜或者电子显微镜利用光学镜片或者电磁场来偏转或者聚焦带能量的“入射粒子”,这些入射粒子束与样品作用后,会产生各种二次粒子信号。探测其二次粒子的信号,既可以分析材料的结构和各种特性。 显微镜是利用可见光子作为入射粒子,采用光学镜片来偏转光子传播方向或者聚焦光束。高倍显微镜,也是一种传统光学显微镜,根据瑞利判据,使用很大数值孔径的光学镜头,对微小物体进行高倍放大,一般比较接近可见光学的理论分辨率。除了理论分辨率限制以外,透镜系统的像差是制约成像分辨率的主要因素,由于像差的存在,高倍显微镜分辨率可以无限接近理论分辨率,却无法到达。高倍显微镜的透镜系统要求像差很小,需要苛刻的镜头加工精度,透镜系统组装精度。一般认为,随着精密度的提高,制造成本按照指数增长。 电子显微镜是利用电子作为入射粒子,通过电磁场来偏转电子或者聚焦电子束,电子光学和可见光学成像都符合高斯成像规律。电子显微镜主要分为透射电子显微镜和扫描电子显微镜。透射电子显微镜的光路和光学显微镜类似,根据瑞利判据,成像光线的波长成为分辨率基本限制,而1kev能量的电子波波长约等于可见光波长的万分之一,而一般透射电镜使用的电子束能量都在几十Kev到几百Kev,目前最好的TEM分辨率比最好的光学显微镜提高了近万倍,达到0.08nm。扫描电镜成像和光学显微镜成像完全不同,电磁透镜仅对电子束斑直径进行缩放,不直接参与到样品细节的放大缩小,目前最好的扫描电镜分辨率在0.8nm,(注意扫描电镜和TEM对于分辨率的定义有些不同)。--------以上说了这么多也许对牛弹琴,光学显微镜和电子显微镜差别巨大,但凡有点常识的都知道。然而市场上有非常多的生意人把光学显微镜加上个CCD数码图像采集系统就叫做电子显微镜,显然会把概念弄混乱了。百度搜电子显微镜,花钱推广这个概念的就好几家子。
2023-08-11 05:58:505

纳米金在食品真菌毒素中的应用

纳米金因具有独特的理化性质,在生物、医药、食品等领域应用广泛。真菌代谢产物丰富,利用真菌生物合成纳米粒子具有生物相容性好、合成条件温和、设备要求低、无需添加化学稳定剂、产物稳定等优点。
2023-08-11 05:59:0915