为什么光学显微镜的分辨率是0.2微米

扫描电子显微镜原理是利用材料表面微区的特征(如形貌、原子序数、化学成分、或晶体结构等)的差异,在电子束作用下通过试样不同区域产生不同的亮度差异,从而获得具有一定衬度的图像。制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大、保真度高、有真实的三维效应等，对于导电材料，可直接放入样品室进行分析，对于导电性差或绝缘的样品则需要喷镀导电层。扫描电子显微镜（SEM）是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段。其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品，通过光束与物质间的相互作用，来激发各种物理信息，对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。新式的扫描电子显微镜的分辨率可以达到1nm；放大倍数可以达到30万倍及以上连续可调；并且景深大，视野大，成像立体效果好。此外，扫描电子显微镜和其他分析仪器相结合，可以做到观察微观形貌的同时进行物质微区成分分析。扫描电子显微镜在岩土、石墨、陶瓷及纳米材料等的研究上有广泛应用。因此扫描电子显微镜在科学研究领域具有重大作用。

1、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。 2、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。 3、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。 4、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。 5、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。

1、扫描电子枪产生的高能电子束入射到样品的某个部位时，在相互作用区内发生弹性散射和非弹性散射事件，从而产生背散射电子、二次电子、吸收电子、特征和连续谱X射线、俄歇电子、阴极荧光等各种有用的信号，利用合适的探测器检测这些信号大小，就能够确定样品在该电子入射部位内的某些性质，例如微区形貌或成分等。2、成像扫描电镜的成像是靠扫描作用实现的。扫描发生器同时控制高能电子束和荧光屏中的电子束“同步扫描”，当电子束在样品上进行栅格扫描时，在荧光屏上也以相同的方式同步扫描，因此“样品空间”上的一系列点就与“显示空间”逐点对应。扫描电镜成像虽然不同光镜和透射电镜那样直接由物体发出的光线或电子束成像，这种成像过程如同利用信号探测器作为摄像机，对样品表面逐点拍摄，把各点产生的信号转换到荧光屏上成像。主要用途及适用范围扫描电镜可应用于陶瓷材料分析、金属材料失效分析。在石油、地质、矿物领域，电子、半导体领域，医学、生物学领域，化工、高分子材料领域，公安刑侦工作领域，以及农、林业等方面都有广泛应用。

当电子束照射到样品上，电子便会与样品发生多种反应。其中部分电子可以直接透过样品；部分电子被样品散射开来；另外一部分电子从样品表面反射出来。把所有这些不同类型的电子收集起来，并使它们成像，便可以构成不同类型的电子显微镜。其中，把样品表面反射回来的电子收集起来并成像，这种电子显微镜叫做扫描电子显微镜。 1、扫描电镜的工作原理 在高压作用下，由于热阴极发射出的电子经阴极、栅极、阳极之间的电场聚焦、加速，在栅极与阳极之间形成一个具有很高能量的电子束斑，称之为电子源。这个电子束斑再经聚光镜压缩，会聚成极细的电子束并聚焦在样品表面上，这个高能量细聚焦的电子束在扫描线圈的作用下，在样品表面上进行扫描，与样品相互作用，激发出各种物理信号。各种物理信号的强度与样品的表面特征相关，可以用相应的探测器分别对其检测、放大、成像，用于各种微观分析。扫描电子显微镜主要收集的信号是二次电子和倍射电子。 2、扫描电镜的结构 由于扫描电镜的工作特性与透射电镜不同，所以它们的结构也有很大的差别。扫描电镜一般由电子光写系统、扫描系统、信号的检测及放大系统、图像的显示与记录系统、真空系统和电源系统组成。其中电子光学系统主要由电子枪、电磁聚光镜、光阑、样品室组成。与透射电镜的不同，它的作用不是用来成像的，而仅仅是用此获得一束高能量细聚焦的电子束，它是使样品产生各种信号的激发源。扫描系统的作用是使入射电子束在样品表面上作有规则的扫动，并与阴极射线管电子束在荧光屏上能够同步扫描，改变入射电子束在样品表面上的扫描振幅，以获得所需放大倍数的图像。扫描系统主要由扫描发生器、扫描线圈、放大倍率变换器组成。在入射电子作用下，样品表面上产生的各种物理信号被检测并经转换放大成用以调制图像或作其它分析的信号，这一过程就是由该系统来完成的。对于不同的物理信号要用不同的检测器来检测。目前扫描电镜常用的检测器主要是电子检测器，X射线检测器。 3、扫描电镜的试样制备 扫描电镜一个突出的特点就是对样品的适应性很大，所有的固态样品，无论是块状的、粉末的、金属的、非金属的、有机的、无机的都可以观察。而且样品的制备比较简单，但仍需要一定的技术和要求，否则就不能达到满意的结果。一般的扫描电镜对样品的要求主要有：适当的大小和良好的导电性。扫描电镜景深长成像越立体。

1.基本原理扫描电镜的电子枪发射出电子，经加速电压加速、磁透镜聚焦后，形成直径小于10μm的电子束，与样品相互作用，激发出二次电子、背散射电子、X射线、俄歇电子、阴极发光、透射电子等信号。再通过探测器获得相应的信号，形成矿物的形貌像、组分像等图像。此外可对含量达10-3以上的元素（B-U）进行准确的分析。2.样品要求（1）选送的样品应具有代表性。（2）样品中磁性矿物的含量较低，否则会影响图像质量和能谱分析结果。（3）样品不能含水，否则会影响图像质量和能谱分析结果。（4）以成分测试为主的样品须表面平整、镜面抛光，以确保分析测试结果准确；对于形貌观察则只需取新鲜断面。3.地质应用（1）矿物物相研究：扫描电镜的二次电子图像可清晰呈现矿物特征的形貌，例如，高岭石呈假六方片状、假六方板状，埃洛石呈管状、圆球状，绿泥石呈六角板状。进而为矿物的成因、岩石的成岩环境及地球化学背景提供依据。（2）岩石的组构特征：扫描电镜可观察到超微化石、微孔隙/裂隙的形态及相互间的相关关系。藻类和细菌等小于1μm的超微化石的细节在扫描电镜下能有清晰的展示，如：孢子囊、藻管在电镜下都清晰可见；纳米/微米孔隙的形态特征能清晰的观察，例如油页岩中的纳米孔隙的形态特征清晰可见。进而为地层的划分、储层的评价提供依据。

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。

简述扫描电子显微镜的构造和工作原理，对试样有要求和制备试样：扫描电镜基本结构：电子光学系统+真空系统+样品装载和移动系统+信号探测器系统+ 电气控制系统+ 计算机系统。电子束作为点光源帧扫描样品，并接收逐点生成的信号作为视频信号。视频信号的显示器尺寸固定，当调节电子束扫描区域大小的时候，即实现视频图像放大倍数的调节。能谱仪基本结构：探测器 + 电器控制系统 + 计算机系统 。入射电子束电离样品，伴随电子能级跃迁发射特征x射线，特征能量X射线轰击探测器半导体探测晶体，将能量转化为电信号，通过测量电信号大小可计算出特征X射线能量，从而知道样品中存在哪些元素。概述某些含水量低且不易变形的生物材料，可以不经固定和干燥而在较低加速电压下直接观察，如动物毛发、昆虫、植物种子、花粉等，但图象质量差，而且观察和拍摄照片时须尽可能迅速。对大多数的生物材料，则应首先采用化学或物理方法固定、脱水和干燥，然后喷镀碳与金属以提高材料的导电性和二次电子产额。

利用材料表面微区的特征的差异，获得衬度的图像。扫描电子显微镜测结石的原理是利用材料表面微区的特征(如形貌、原子序数、化学成分、或晶体结构等)的差异，在电子束作用下通过试样不同区域产生不同的亮度差异，从而获得具有一定衬度的图像。

STEM成像不同于一般的平行电子束TEM， EDS 成像，它是利用会聚的电子束在样品上扫描来完成的。在扫描模式下，场发射电子源发射出电子，通过在样品前磁透镜以及光阑把电子束会聚成原子尺度的束斑。电子束斑聚焦在试样表面后，通过线圈控制逐点扫描样品的一个区域。在每扫描一点的同时，样品下面的探测器同步接收被散射的电子。对应于每个扫描位置的探测器接收到的信号转换成电流强度显示在荧光屏或计算机显示器上。样品上的每一点与所产生的像点一一对应。从探测器中间孔洞通过的电子可以利用明场探测器形成一般高分辨的 明场像。环形探测器接受的电子形成暗场像。

扫描隧道显微镜名称:扫描隧道显微镜主题词或关键词:信息科学扫描显微镜内容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。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。扫描隧道显微镜（scanningtunnelingmicroscope，STM)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。当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压（2mV~2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有函数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1~0.2nm，纵向可达0.001nm。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。利用扫描隧道显微镜直接观察生物大分子，如DNA、RNA和蛋白质等分子的原子布阵，和某些生物结构，如生物膜、细胞壁等的原子排列。宾宁和罗勒因此获得1986年诺贝尔奖.

扫描隧道显微镜的工作原理：就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来。电流在流过一个原子的时候有涨有落，如此便极其细致地探出它的轮廓。在许多的流通后，通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片。扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscope 缩写为STM。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。扩展资料：应用：隧道显微镜的原理是巧妙地利用了物理学上的隧道效应及隧道电流。金属体内存在大量"自由"电子，这些"自由"电子在金属体内的能量分布集中于费米能级附近，而在金属边界上则存在一个能量比费米能级高的势垒。因此，从经典物理学来看，在金属内的"自由"电子，只有能量高于边界势垒的那些电子才有可能从金属内部逸出到外部。但根据量子力学原理，金属中的自由电子还具有波动性，这种电子波在向金属边界传播而遇到表面势垒时，会有一部分透射。也就是说，会有部分能量低于表面势垒的电子能够穿透金属表面势垒，形成金属表面上的"电子云"。这种效应称为隧道效应。所以，当两种金属靠得很近时(几纳米以下)，两种金属的电子云将互相渗透。当加上适当的电压时，即使两种金属并未真正接触，也会有电流由一种金属流向另一种金属，这种电流称为隧道电流。参考资料来源：百度百科——扫描隧道显微镜

扫描电子显微镜成像时间？0.001秒。扫描电子显微镜的原理 扫描电镜由电子枪发射出电子束。

在扫描隧道显微镜(STM)观测样品表面的过程中，扫描探针的结构所起的作用是很重要的。如针尖的曲率半径是影响横向分辨率的关键因素；针尖的尺寸、形状及化学同一性不仅影响到STM图象的分辨率，而且还关系到电子结构的测量。因此，精确地观测描述针尖的几何形状与电子特性对于实验质量的评估有重要的参考价值。 扫描隧道显微镜(STM)的研究者们曾采用了一些其它技术手段来观察扫描隧道显微镜(STM)针尖的微观形貌，如SEM、TEM、FIM等。SEM一般只能提供微米或亚微米级的形貌信息，显然对于原子级的微观结构观察是远远不够的。虽然用高分辨TEM可以得到原子级的样品图象，但用于观察扫描隧道显微镜(STM)针尖则较为困难，而且它的原子级分辨率也只是勉强可以达到。只有FIM能在原子级分辨率下观察扫描隧道显微镜(STM)金属针尖的顶端形貌，因而成为扫描隧道显微镜(STM)针尖的有效观测工具。日本Tohoku大学的樱井利夫等人利用了FIM的这一优势制成了FIM-STM联用装置(研究者称之为FI-STM)，可以通过FIM在原子级水平上观测扫描隧道显微镜(STM)扫描针尖的几何形状，这使得人们能够在确知扫描隧道显微镜(STM)针尖状态的情况下进行实验，从而提高了使用扫描隧道显微镜(STM)仪器的有效率。

因为显微镜放大倍数太大，看到的物体太微小，光无法经过物体反射到你的眼里。

电子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。 扫描隧道的英文缩写是STM。这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具。其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描。 电子主要用于观察微生物,精致零件的微小宏观物体,所以其主要作用是清晰. 扫描隧道主要用于观察分子,原子甚至更微小的微观结构,但是看到的结构是模糊的.所以 扫描隧道的主要作用是放大,放得很大

透射电子显微镜是用透过样品的电子束使其成像的电子显微镜，在一个高真空系统中，由电子枪发射电子束，穿过被研究的样品，经电子透镜聚焦放大，在荧光屏上显示出高度放大的物像，还可作摄片记录的一类最常见的电子显微镜电子扫描显微镜是用电子探针对样品表面扫描使其成像的电子显微镜。应用电子束在样品表面扫描激发二次电子成像的电子显微镜。主要用于研究样品表面的形貌与成分。

这个我还真不是很清楚，国内苏州海兹思做的扫描隧道显微镜还不错，你可以了解下

一．扫描电镜的特点能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。样品制备过程简单，不用切成薄片。样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。电子束对样品的损伤与污染程度较小。在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。二．扫描电镜的用途显微结构的分析纳米尺寸的研究铁电畴的观测

扫描电子显微镜，简称扫描电镜，英文名为Scanning Electron Microscope，缩写为SEM，是利用高能量的电子束在固体样品表面扫描，激发出二次电子、背散射电子、X射线等物理信号，从而获得样品表面图像及测定元素成分的一种电子光学仪器。扫描电镜，按其功能划分，由电子光学系统、信号检测和放大系统、扫描系统、图像显示和记录系统、真空系统以及电源系统等六个部分组成（图5-1）。由电子枪发出，经电磁透镜会聚的电子束，由扫描线圈控制在固体样品表面作光栅式扫描，入射至样品中数微米深的范围内。这些高能电子与样品中原子相互作用后，使样品内产生二次电子、背散射电子、X射线等物理信号。在入射电子的作用下从固体样品中射出的，能量小于50e V的电子都称为二次电子（Secondary Electron，常以缩写SE表示）。大部分二次电子的能量在3～5e V之间。背散射电子（Backscattered Electron，常以缩写BE表示）是被固体样品原子反射回来的入射电子，所以有时又称为反射电子（reflected electron，请勿称作背反射电子），其能量与入射电子的能量相等或接近相等。图5-1 扫描电子显微镜的结构（未显示电源系统）扫描电镜中的成像与闭路电视的成像相似。样品中产生的二次电子、背散射电子等物理信号可分别由检测器逐点逐行采集，并按顺序和成比例地将物理信号进行处理后输送到阴极射线管的栅极调制其亮度，显示出样品的图像。扫描电镜镜筒中的电子束在样品表面的扫描与阴极射线管中电子束在成像平面上的扫描是同步的。因此，阴极射线管上的图像与样品实物是逐点逐行一一对应的。由于样品表面各部位的形貌、成分和结构等的差异，被激发的二次电子、背散射电子数量有所不同，从而在阴极射线管上形成反映样品表面特征的明暗不同的图像。因此，扫描电镜的图像是一种衬度图像，并不是彩色图像。早期的扫描电镜图像是模拟图像，由照相底片记录。近年来图像均已数字化，可由计算机储存和显示。由于二次电子能量较低，在距离表面10nm以上的样品内部产生的二次电子几乎全被邻近的原子吸收而无法逸出样品被检测器检测到。因此，二次电子像所反映的信息完全是样品表面的特征，是扫描电镜中使用最多的图像（图5-2）。扫描电镜图像的特点是：① 放大倍数范围大，其有效放大倍数可从数十倍至十万倍，基本上概括了放大镜、光学显微镜至透射电镜的放大倍数范围。②分辨率高，景深大，立体感强。其二次电子图像的分辨率已达3nm，比光学显微镜约高5个数量级。在同一放大倍数下扫描电镜图像的景深比光学显微镜的景深大10～100倍。图5-2 草莓状黄铁矿的扫描电子图像扫描电镜对样品的基本要求是：①样品必须是干燥、清洁的固体，在高能电子束的轰击下不变形，不变质，并能经受住真空的压力。②样品必须导电。不导电的样品可在表面喷镀一层导电膜。近几年有些不导电的样品在数百伏的低加速电压下也能进行观察。因此，光片、没有盖玻璃的薄片以及断面等都能在扫描电镜中进行观察。对样品的大小也没有严格的要求，观察面积约1cm2，样品高度小于1cm较为适中。近年来绝大多数扫描电镜都配备X射线能谱仪，有时还可配备电子背散射衍射部件，在观察图像的同时还可在原地进行微区的成分和结构分析。详情请见本章第三节和第四节的相关部分。

扫描电镜基本结构：电子光学系统+真空系统+样品装载和移动系统+信号探测器系统+ 电气控制系统+ 计算机系统。电子束作为点光源帧扫描样品，并接收逐点生成的信号作为视频信号。视频信号的显示器尺寸固定，当调节电子束扫描区域大小的时候，即实现视频图像放大倍数的调节。能谱仪基本结构：探测器 + 电器控制系统 + 计算机系统 。入射电子束电离样品，伴随电子能级跃迁发射特征x射线，特征能量X射线轰击探测器半导体探测晶体，将能量转化为电信号，通过测量电信号大小可计算出特征X射线能量，从而知道样品中存在哪些元素。对样品中发射特征X射线数量的统计，通过和标准样品进行比对，可获得样品中元素的精确含量。一般扫描电镜对样品的基本要求是干燥、无油、导电。在满足测试条件下，样品尽量小，根据测试目的，有针对性的选择工作条件。

仪器简介 扫描探针显微镜是指一类通过微小探针在样品表面扫描，将探针与样品表面间的相互作用转换为表面形貌和特性图像的显微镜。它提供了表面的三维高空间分辨的图像。扫描探针显微镜(SPM)主要包括扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)两种功能。完整的扫描探针显微镜由控制系统和显微镜系统组成。扫描隧道显微镜的工作原理是利用电子隧道现象，将样品本身作为一具电极，另一个电极是一根非常尖锐的探针。把探针移近样品，并在两者之间加上电压，当探针和样品表面相距只有数十埃时，由于隧道效应在探针与样品表面之间就会产生隧穿电流，并保持不变。若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也将使穿电流发生成千上万倍的变化。这些信息输入电子计算机，经过处理即可在荧光屏上显示出一幅物体的三维图像。扫描隧道显微镜一般用于导体和半导体表面的测定。原子力显微镜主要包括接触模式、非接触模式和轻敲模式。一个对力非常敏感的微悬臂，其尖端有一个微小的探针，当探针轻微地接触、接近或轻敲样品表面时，由于探针尖端的原子与样品表面的原子之间产生极其微弱的相互作用力而使微悬臂弯曲，将微悬臂弯曲的形变信号转换成光电信号并进行放大，就可以得到原子之间力的微弱变化的信号。这些信息输入电子计算机，经过处理即可在荧光屏上显示出一幅物体的三维图像。Multimode NS3a具有扫描隧道显微镜模式，接触模式AFM，非接触模式AFM，轻敲模式AFM,相位成像模式AFM。

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1. 可以用来观察和精确操作原子；2. 隧道电流依赖于样品的电子态密度积分，扫描隧道显微镜也可以用来直接测量样品的电子结构；3. 将隧道显微镜的实空间扫描功能和隧道电子谱功能结合起来，可以进行谱成像测量。

当分辨率在纳米和原子范围时，扫描电镜（SEM）和原子力电镜（AFM）是我们今天可以获得的最有效的两种显微技术，各有优劣。它们最根本的区别在于它们操作的环境不同。SEM需要在真空环境中进行，而AFM是在空气中或液体环境中操作。因此如果是要测定液体中细微颗粒的形态，AFM更为适合一些。通常AFM扫描含水的试样是把它和扫描探针放在液体中进行的，因为AFM不是以导电性为基础，所以图像和扫描模件在液体中都不会受干扰。

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。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。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。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。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。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。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。探测器用来收集电子的信号或次级信号。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。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。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）。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。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。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。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）。

说明该区域样品表面形貌或样品厚度不同。

自电子显微镜发明到商用开始，全球电子显微镜市场在高校、科研院所、工业等方方面面科研需求推动下快速发展，如今已经形成了稳定的行业格局和稳步增长的市场规模。并且未来，随着不断增长的研发活动，以及大国科技竞争等国际背景加持下，电子显微镜进行科学研究需求还将不断增加。全球电子显微镜行业相关公司：赛默飞、日本电子、日立高新、蔡司、捷克TESCAN、韩国COXEM、中科科仪等本文核心数据：全球电子显微镜行业市场规模、全球电子显微镜行业细分市场规模等全球电子显微镜行业发展历程电子显微镜，简称电镜，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。回顾发展历程，首先在1926年，德国物理学家汉斯布什研制出了世界上第一个磁力电子透镜。紧接着，1932年，德国物理学家鲁斯卡根据电子光学原理，用电子束与电子透镜代替光束与光学透镜，制作出世界上第一台透射式电子显微镜。随后，1939年西门子公司实现了电子显微镜的首次商用，这也形成了现代电子显微镜市场的雏形。电子显微镜的诞生，使人类的微观视野达到了原子精度的水平。到21世纪，电子显微镜已广泛应用到生物学、医学、材料科学、地质勘探、灾害鉴定以及工业生产等领域，拥有较大的市场规模。外企为全球行业主要参与者从行业参与者情况来看，由于技术水平较高、资金/人才投入大等因素影响，全球电子显微镜参与企业较少。目前，全球电镜市场企业格局基本稳定，形成了赛默飞(含FEI)、日本电子、日立高新、蔡司、TESCAN、COXEM等几大电镜巨头。市场规模逐年增长在全球电子显微镜市场方面，根据日本电子年报公布的数据显示，近年来随着全球对生命科学、材料研究的探索和研究持续深入，以及对半导体需求不断扩大等，推动了高校、科研院所、半导体工业等领域对电子显微镜的需求。全球电子显微镜行业市场规模呈不断增长趋势。2016年全球电子显微镜行业市场规模为23.61亿美元，至2019年涨至26.82亿美元。2020年受全球安全卫生事件影响，全球电子显微镜行业规模保持了持续增长趋势，但增速有所放缓，约为27.84亿美元，较2019年增长3.1%。扫描电镜是主要细分市场从电子显微镜细分产品规模来看，当前电子显微镜的需求主要以扫描电子显微镜为主，占比电镜市场规模的74%左右，2020年约为20.5亿美元;而透射电镜则由于技术水平和价格高、操作难度大，分辨率可达原子级别，主要对样品晶体结构进行分析等，应用市场还尚未完全打开和释放，故总体规模还较小，2020年约为7.14亿美元，占全球电镜的26%左右。不断增加的研发活动带动市场需求由于高倍率，电子显微镜在生物学、材料科学、纳米技术和半导体工业中具有重要的应用。不断增长的研发活动，以及较易获得国家、政府科研资金等，将推动生命科学和材料学等领域利用扫描电子显微镜进行科学研究需求增加，从而推动电子显微镜的增长。根据日本电子预测，未来全球电子显微镜将保持5.85%的复合增速保持快速增长，到2026年全球电子显微行业市场规模将超过38亿美元。更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国电子显微镜(电镜)行业 市场前瞻与投资规划分析报告》。

工作距离，指的的是样品成像表面到物镜的距离，等于清晰成像时物镜焦距。电磁透镜物镜焦距随着磁线圈的电流强度变化成一定函数关系，因而聚焦是控制磁线圈电流，连续改变焦距，从而实现聚焦平面和样品表面重合，实现清晰成像。

它是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。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。光学显微镜的种类很多，除一般的外，主要有暗视野显微镜一种具有暗视野聚光镜，从而使照明的光束不从中央部分射入，而从四周射向标本的显微镜.荧光显微镜以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。结构为：目镜，镜筒，转换器，物镜，载物台，通光孔，遮光器，压片夹，反光镜，镜座，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，镜臂，镜柱。 相位差显微镜的结构： 相位差显微镜，是应用相位差法的显微镜。因此，比通常的显微镜要增加下列附件：(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜，相位差物镜。(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜，相位差聚光镜。(3) 单色滤光镜-(绿)。各种元件的性能说明(1) 相位板使直接光的相位移动 90°，并且吸收减弱光的强度，在物镜后焦平面的适当位置装置相位板，相位板必须确保亮度，为使衍射光的影响少一些，相位板做成环形状。(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率，而有大小不同，可用转盘器更换。(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长，移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时，必须选择适当的滤光镜，滤光镜插入后对比度就提高。此外，相位环形缝的中心，必须调整到正确方位后方能操作，对中望远镜就是起这个作用部件。 将传统的显微镜与摄象系统，显示器或者电脑相结合，达到对被测物体的放大观察的目的。最早的雏形应该是相机型显微镜，将显微镜下得到的图像通过小孔成象的原理，投影到感光照片上，从而得到图片。或者直接将照相机与显微镜对接，拍摄图片。随着CCD摄像机的兴起，显微镜可以通过其将实时图像转移到电视机或者监视器上，直接观察，同时也可以通过相机拍摄。80年代中期，随着数码产业以及电脑业的发展，显微镜的功能也通过它们得到提升，使其向着更简便更容易操作的方面发展。到了90年代末，半导体行业的发展，晶圆要求显微镜可以带来更加配合的功能，硬件与软件的结合，智能化，人性化，使显微镜在工业上有了更大的发展。随着CMOS镜头技术在显微镜领域应用的成熟，及数码输出技术的发展，其市面上的视频显微镜 ，不仅有通过PC机来显示显微图片的视频显微镜 ，还有显微镜本身有独立屏幕的视频显微镜，例如3R的MSV35;有可通过无线传输方式可移动的无线视频显微镜，其都脱离了PC机的显示，例如3R的WM401TV、WM601TV，且其CMOS镜头的显微镜其大小要比传统的显微镜更加精巧，可应用于现场进行显微观测。 在萤光显微镜上，必须在标本的照明光中，选择出特定波长的激发光，以产生荧光，然后必须在激发光和荧光混合的光线中，单把荧光分离出来以供观察。因此，在选择特定波长中，滤光镜系统，成为极其重要的角色。荧光显微镜原理：(A) 光源：光源辐射出各种波长的光(以紫外至红外)。(B) 激励滤光源：透过能使标本产生萤光的特定波长的光，同时阻挡对激发萤光无用的光。(C) 荧光标本：一般用荧光色素染色。(D) 阻挡滤光镜：阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射荧光，在荧光中也有部分波长被选择透过。 　以紫外线为光源，使被照射的物体发出荧光的显微镜。电子显微镜是在1931年在德国柏林由克诺尔和哈罗斯卡首先装配完成的。这种显微镜用高速电子束代替光束。由于电子流的波长比光波短得多，所以电子显微镜的放大倍数可达80万倍，分辨的最小极限达0.2纳米。1963年开始使用的扫描电子显微镜更可使人看到物体表面的微小结构。显微镜被用来放大微小物体的图像。一般应用于对生物、医药、微观粒子等观测。（1）利用微微动载物台之移动，配全目镜之十字座标线，作长度量测。（2）利用旋转载物台与目镜下端之游标微分角度盘，配全合目镜之址字座标线，作角度量测，令待测角一端对准十字线与之重合，然后再让另一端也重合。（3）利用标准检测螺纹的节距、节径、外径、牙角及牙形等尺寸或外形。（4）检验金相表面的晶粒状况。（5）检验工件加工表面的情况。（6）检测微小工件的尺寸或轮廓是否与标准片相符。 偏光显微镜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。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，但有些则不可能，而必须利用偏光显微镜。（1）偏光显微镜的特点将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射（各向同行）或双折射性（各向异性）。双折射性是晶体的基本特性。因此，偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域，在生物学和植物学也有应用。（2）偏光显微镜的基本原理偏光显微镜的原理比较复杂，在此不作过多介绍,偏光显微镜必须具备以下附件：起偏镜，检偏镜，补偿器或相位片，专用无应力物镜，旋转载物台。 解剖显微镜，又被称为实体显微镜、体视显微镜或立体显微镜，是为了不同的工作需求所设计的显微镜。利用解剖显微镜观察时，进入两眼的光各来自一个独立的路径，这两个路径只夹一个小小的角度，因此在观察时，样品可以呈现立体的样貌。解剖显微镜的光路设计有两种： The Greenough Concept和The Telescope Concept。解剖显微镜常常用在一些固体样本的表面观察，或是解剖、钟表制作和小电路板检查等工作上。 生物显微镜是用来观察生物切片、生物细胞、细菌以及活体组织培养、流质沉淀等的观察和研究，同时可以观察其他透明或者半透明物体以及粉末、细小颗粒等物体。生物显微镜也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证的必备检验设备。用途：用于生物学、细菌学、组织学、药物化学等研究工作以及临床度验之用。具有粗微动同轴的调焦机构，滚珠内定位转换器，亮度可调的照明装置，并带有摄影、摄像接口。透反射式偏光显微镜透反射式偏光显微镜，随着光学技术的不断进步，作为光学仪器的偏光显微镜，其应用范围也越来越广阔，许多行业，如化工的化学纤维，半导体工业以及药品检验等等，也广泛地使用偏光显微镜。XPV-213透射偏光显微镜就是非常适用的产品，可供广大用户作单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察以及显微摄影，配置有石膏λ、云母λ/4试片、石英楔子和移动尺等附件，是一组具有较完备功能和良好品质的新型产品.本仪器的具有可扩展性，可以接计算机和数码相机。对图片进行保存、编辑和打印。

通常来讲，我们只需要利用光学显微镜将某个微小的物体放大到足够的倍数，就可以直接看到该物体了，但对于原子这种尺寸的微粒来讲，这是行不通的。光学显微镜是利用可见光进行观察的，而可见光的波长大约介于390至780纳米之间（注：1纳米=10^-9米），相对而言，原子的直径数量级则为10^-10米，由于可见光的波长远远大于原子的直径，因此当可见光遇到原子时，就会发生明显的衍射，在我们看来就是一片模糊，根本无法清晰成像。实际上，即使是紫外线和X射线，也无法满足观察原子的精度，而波长更短的伽马射线，则会因为能量太高而极易破坏原子，并且还极易发生散射，导致无法聚焦，所以也不适合用来观察原子，那怎么办呢？科学家选择了电子。由于电子同时具备了“波”和“粒子”的双重性质（即波粒二象性），其波长很短（数量级可达10^-12米），因此电子就成了观察原子的良好选择。在经过多年发展之后，电子显微镜已经可以将观察目标放大200万倍以上，其分辨率也能够达到0.2纳米，以这样的水平，观察成片的原子是没有什么问题了，不过科学家还想更进一步，去仔细观察单个的原子，于是就有了后来的扫描隧道显微镜。

两种显微镜用途是不一样的，无法直接比较哪种更先进。如果比精确度，电子显微镜比扫描隧道显微镜先进，比穿透能力是扫描隧道显微镜更先进。扫描隧道显微镜缩写为STM。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。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。扩展资料：扫描隧道显微镜的工作原理：扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来。电流在流过一个原子的时候有涨有落，如此便极其细致地探出它的轮廓。在许多的流通后，通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片。参考资料：扫描隧道显微镜-百度百科电子显微镜-百度百科

一．扫描电镜的特点 和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有以下特点： (一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。 (二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。 (四) 景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。 (五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。 (六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。 (七) 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。 二·原子力显微镜 http://www.scilink.cn/ROOT/knowledge/knowledgeitem.jsp?knowledgeid=1659 三·扫描隧道显微镜 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 l?，纵向分辨率达0.1?， 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。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"(pocket microscope)。

第一篇 显微镜技术光学显微镜及其使用普通光学显微镜及其使用特殊光学显微镜及其使用暗视野显微镜相差显微镜偏振光显微镜微分干涉相差显微镜荧光显微镜激光扫描共聚焦荧光显微镜和双光子激光扫描荧光显微镜激光扫描共聚焦荧光显微镜双光子激光扫描荧光显微镜电子显微镜及其使用透射电子显微镜技术透射电子显微镜的原理、用途与使用方法透射电子显微镜样品制备(超薄切片)扫描电子显微镜技术扫描电子显微镜的原理、用途与使用方法扫描电子显微镜样品制备电镜酶细胞化学技术核酸大分子的电子显微镜观察第二篇 基础性实验细胞形态结构和生理活动细胞显微结构观察细胞器的活体染色与观察高尔基体活体染色与观察内质网活体染色与观察液泡和溶酶体的活体染色与观察线粒体活体染色与观察细胞核活体染色与观察叶绿体的分离、纯化及荧光观察细胞膜的渗透性细胞凝集反应细胞生死状态的鉴别细胞骨架组分——微丝、微管的荧光标记定位微丝的直接荧光标记定位微管的间接免疫荧光定位脂质体的制备小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能检测T、B淋巴细胞的分离及活性检测细胞分裂与染色体标本制备动物细胞有丝分裂及染色体标本制备植物细胞有丝分裂及染色体标本制备常规压片法制备植物细胞染色体标本去壁-低渗火焰干燥法制备植物细胞染色体标本减数分裂观察与染色体标本制备植物花粉母细胞减数分裂观察与染色体标本制备动物生殖细胞减数分裂观察与染色体标本制备第三篇 综合性与设计性实验附录

世界最大倍数的显微镜 世界最大倍数的显微镜，显微镜一般是生物科技方面使用的，用于观看细小微生物的，显微镜有着各种的倍数，不同的倍数决定你能不能看清这个生物或标本，我和大家一起来看看世界最大倍数的显微镜。 世界最大倍数的显微镜1 想要看得远就要使用望远镜，大型天文望远镜能够让人们观测无边无际的宇宙，而要观测微小的物品，除了常见的放大镜以外，显微镜成为了人们的必备工具。世界上最大倍数的显微镜已经能够观测到原子核的内部，看见里面电子的结果，微观世界给人们一次次的震撼。 世界最大倍数的显微镜 现今世界上最大倍数的显微镜是扫描隧道电子显微镜，这种显微镜起步就是一亿倍显微镜，能够观测更加清晰的原子表面。其就是通过探测样品表面的隧道电流信号，然后将信号生成为图片供人们研究。 这种扫描隧道电子显微镜在1981年被发明之后，就受到了科学家的追捧，相比起以前的透射电子显微镜。扫描隧道电子显微镜的分别率更高，并且透射电子显微镜也仅仅只能够探测样品的表明，并不能够更深入的了解原子。 当然在当时也有场离子显微镜和场发射电子显微镜，两者都能够做到清晰的而研究原子表面，但是研究的样品却需要下大功夫。样品需要放置超细的针尖上面，并且样品还需要承受住超高强度的电场，于是一些达不到要求的样品就不能够进入深入的研究。 之后在扫描隧道电子显微镜出现后，科学家对原子的研究更加的舒适，基本上大部分原子都能够被扫描隧道电子显微镜观测。可以说扫描隧道电子显微镜的适应性是很高的，而且其分辨率又是提高了一个台阶。 扫描隧道电子显微镜的前景 正是因为扫描隧道电子显微镜的出现，人类在微观原子的世界中更加自由，而且扫描隧道电子显微镜还能够在低温的状态下操纵原子的排列。那么这就非常适合现在大火的纳米科技了。 比如现今的电子产品的大脑cpu，都是纳米级别的，而这样的前提研究，都是用扫描隧道电子显微镜的探针设计出来。当然扫描隧道电子显微镜运用最多的还是材料科学，制作更好的材料；生命科学，制作纳米机器人给人类治病。 世界最大倍数的显微镜2 普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能，使放大率达到1000—1500倍左右，但一直末超过2000倍。这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制。光学显微镜是利用光线来看物体，为了看到物体，物体的尺寸就必须大于光的波长，否则光就会 “绕”过去。理论研究结果表明，普通光学显微镜的分辨本领不超过0。02微米，有人采用波长比可见光更短的紫外线，放大能力也不过再提高一倍左右。 要想看到组成物质的最小单位——原子，光学显微镜的"分辨本领还差3—4个量级。为了从更高的层次上研究物质的结构，必须另辟蹊径，创造出功能更强的显微镜。 德国学者宾尼格和瑞士学者罗雷尔于1982年制造成功的“扫描隧道显微镜”，放大倍数可达3亿倍。最小可分辨的两点距离为原子直径的1/10，也就是说它的分辨率高达0.1埃。 扫描隧道显微镜采用了全新的工作原理，它利用一种电子隧道现象，将样品本身作为一具电极，另一个电极是一根非常尖锐的探针，把探针移近样品，并在两者之间加上电压，当探针和样品表面相距只有数十埃时，由于隧道效应在探针与样品表面之间就会产生隧穿电流，并保持不变，若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也将使穿电流发生成千上万倍的变化，这种携带原子结构的信息，输入电子计算机，经过处理即可在荧光屏上显示出一幅物体的三维图象。 鉴于卢斯卡发明电子显微镜的，宾尼格、罗雷尔设计制造扫描隧道显微镜的业绩，瑞典皇家科学院决定，将1986年诺贝尔物理奖授予他们三人。

非常简单的一个问题

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。同其它表面分析技术相比，SPM 有着诸多优势，不仅可以得到高分辨率的表面成像，与其他类型的显微镜相比（光学显微镜，电子显微镜）相比，SPM扫描成像的一个巨大的优点是可以成三维的样品表面图像，还可对材料的各种不同性质进行研究。同时，SPM 正在向着更高的目标发展， 即它不仅作为一种测量分析工具，而且还要成为一种加工工具， 也将使人们有能力在极小的尺度上对物质进行改性、重组、再造．SPM 对人们认识世界和改造世界的能力将起着极大的促进作用。同时受制其定量化分析的不足，因此SPM 的计量化也是人们正在致力于研究的另一重要方向，这对于半导体工业和超精密加工技术来说有着非同一般的意义扫描隧道显微镜(STM)在化学中的应用研究虽然只进行了几年，但涉及的范围已极为广泛。因为扫描隧道显微镜(STM)的最早期研究工作是在超高真空中进行的，因此最直接的化学应用是观察和记录超高真空条件下金属原子在固体表面的吸附结构。在化学各学科的研究方向中，电化学可算是很活跃的领域，可能是因为电解池与扫描隧道显微镜(STM)装置的相似性所致。同时对相界面结构的再认识也是电化学家们长期关注的课题。专用于电化学研究的扫描隧道显微镜(STM)装置已研制成功。SPM近些年来应用的领域越来越多，其中主要的除了获得高分辨的二维和三维表面形貌外，在线监测是个热点，其中包括了生物活体的在线监测和物理化学反应的在线监测。在材料领域中，人们利用它来研究腐蚀的微观机理。腐蚀是一种发生在固体与气体或液体分界面上的现象。虽然通常人眼就可以看到腐蚀造成的结果，但是腐蚀都是从原子尺度开始的。在生物医学研究对象也从最初的DNA迅速扩大到包括细胞结构、染色体、蛋白质、膜等生物学的大部分领域。更为重要的是，SPM作为静态观察，还可以实现动态成像，按分子设计制备具有特定功能的生物零件、生物机器、将生物系统和微机械有机地结合起来。在微机械加工方面：由于SPM 的针尖曲率半径小,且与样品之间的距离很近( < 1nm)，在针尖与样品之间可以产生一个高度局域化的场，包括力、电、磁、光等。该场会在针尖所对应的样品表面微小区域产生结构性缺陷、相变、化学反应、吸附质移位等干扰，并诱导化学沉积和腐蚀，这正是利用SPM 进行纳米加工的客观依据。同时也表明，SPM不是简单用来成像的显微镜，而是可以用于在原子、分子尺度进行加工和操作的工具在纳米尺寸、分子水平上SPM是最先进的测试工具，它在材料及微生物学科中发挥了非常重要的作用，可以预测在今后新材料的发展以及揭示生命领域的一些重要的问题上将会发挥重要作用。结合SPM家族中的各类分析手段，例如MFM，SKPFM，AFM等，收集材料的各种信息，对材料进行纳米级和原子级别的原位观察，具有重要的意义。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（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)

检查显微镜镜头是否出现问题。显微镜连接相机，通过感光芯片将光信号转化成电信号，电信号在屏幕上将感光芯片感知的内容显示在屏幕上，这是数码放大，屏幕上没有信号，可以从目镜里看是否有图像或光，如果有那就是相机或是屏幕的问题，可更换相机活屏幕找到问题所在。根据找到的问题更换或维修即可。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。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。

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光学显微镜是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。电子显微镜（英语：electron microscope，简称：电镜）是利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构，微细组织，化学成份，化学键结和电子分布情况的电子光学装置。常用的有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。与光学显微镜相比电子显微镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像普通光学显微镜分辨率低（0.2微米），放大率低（ 2000 ），不能分析化学成分。电子显微镜分辨率0.1～0.2纳米，放大率几万~上百万，能分析化学成分。目前还没有听到“亚显微镜”这个概念，可能是有人把“电子显微镜能观察亚显微结构”这段话，压缩了后产生的

通过光学显微镜，我们能够看到平日里肉眼看不见的细菌与细胞，但对于更小级别的事物，比如原子，就无能为力了。 光学显微镜为什么看不到原子呢？你可能很自然地会认为是由于光学显微镜的倍数不够，但其实真正的原因并不是这样，或者说这种说法是不够准确的。在17世纪以前，人类对于微观世界可以说是一无所知，直至显微镜的出现。不过最早的显微镜放大倍数极其有限，想用它来观察微生物是绝无可能的，最多也就是能用来观察跳蚤。尽管如此，显微镜在当时仍旧是不可多得的昂贵物品。一个名为“列文·虎克”的看门人对显微镜也十分感兴趣，但他并没有钱来购买这么贵重的物品，于是就选择自己动手来磨制显微镜。 不得不说，列文·虎克磨镜子的技术绝对是出类拔萃，他将一个镜片磨成了一个细小的玻璃珠，并将其镶嵌在一个铜片的小孔上，如此一个结构简单的显微镜就做好了。 列文·虎克的显微镜虽然结构简单，但功能强大，可以将物体放大300倍，事实上他所磨出的才是真正意义上的显微镜。后来，列文·虎克凭借着自己磨制的显微镜发现了细菌的存在以及血液中的红细胞，因为列文·虎克的惊人发现，他成为了英国皇家学会有史以来第一个不会拉丁语的会员，在此之前，拉丁语是成为会员的基本要求，因为拉丁语是科学通用语言。 自列文·虎克发明真正意义上的显微镜至今，已经有将近400个年头了，现代的光学显微镜放大能力也远非昔日可比，最多已经可以将物体的影像放大2000倍。 所以通过光学显微镜，现在我们可以清晰地看到动物或植物的细胞，但如果想要 探索 更加微观的世界，光学显微镜就无能为力了。比细胞更小的是什么？是原子。原子有多小？平日我们所说的一滴水大概为0.05毫升，而这一滴水之中就包含了至少10万亿亿个水分子，而每一个水分子都是由2个氢原子和1个氧原子所组成的，可见原子是有多么的小。再比如铜，1克铜中所含有的铜原子个数就达到了95万亿亿个之多。 原子的确是要比细菌和细胞小多了，使用现有的光学显微镜的确是无法看到，那么只要继续提高光学显微镜的倍数不就行了吗？并不行，之所以不行，是由光学显微镜的内在原理所决定的。 光学显微镜观察物体，依靠的是可见光，什么是可见光呢？就是波长在390纳米至780纳米之间的光，而原子的直径数量级为10的-10次方米，显然，原子的直径远远小于可将光的波长，可见这并不是一个放大倍数的问题，因为波长远大于原子直径的可见光在与原子相遇时会发生明显的衍射，从而导致无法清晰成像。既然无法通过可见光观察原子，我们又是怎么得知原子结构的呢？ 可见光的波长虽然远大于原子的直径，但世界上还有很多其它的东西，它们的波长就比原子小得多，比如电子。 电子的波长数量级大概在10的-12次方米，所以使用电子来观察原子是完全可以做到的，于是在1933年，世界上第一台电子显微镜问世了。电子显微镜与传统的光学显微镜完全不同，它在工作时会向观察目标发射高能电子束，这些电子束与目标接触后会发生相互作用，然后电子显微镜会根据这些相互作用所呈现出来的效应来绘制图像，然后我们就可以通过电子显微镜所呈现出来的图像观察到原子了。不过电子显微镜也只能观察成片的原子，想要对单个原子进行细微的观察，还是做不到，于是“扫描隧道显微镜”就诞生了。 扫描隧道显微镜的核心原理就是量子隧穿效应。 工作时，它会用一根针头只有原子大小的探针接近观察目标，并在探针与观察目标之间加上电压，随着二者距离的拉近，会因量子隧穿效应而产生隧道电流，当探针扫描观察目标的不同部位时，产生的隧道电流会出现涨落，扫描隧道显微镜会将这种涨落记录下来并绘制成图像，通过图像我们就可以直观看到原子到底是个什么样子了。那么扫描隧道显微镜到底能够看到多小的东西呢？它的分辨率可以达到0.01纳米。正是因为有了这样强大的工具，我们才能有幸看到肉眼根本不可能看到的微观结构。

你好你的问题解决了么？请问？

来自科学教育类认证团队 2018-11-21最早的显微镜是16世纪末期（1590年）在荷兰制造出来，发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商。同时另一位荷兰科学家汉斯·利珀希也制造了显微镜。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。他在1611年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。其他显微镜1953年，弗里茨·塞尔尼克因为对相衬法的证实，发明相衬显微镜获得诺贝尔物理学奖。1986年，恩斯特·鲁斯卡因研制第一台透视电子显微镜获得诺贝尔物理学奖。格尔德·宾宁、海因里希·罗雷尔因研制扫描隧道显微镜获得诺贝尔物理学奖2014年10月8日，诺贝尔化学奖颁给了艾力克·贝齐格 (Eric Betzig)，W·E·莫尔纳尔 (William Moerner)和斯特凡·W·赫尔 (Stefan Hell)。奖励其发展超分辨荧光显微镜 (Super-Resolved Fluorescence Microscopy)，带领光学显微镜进入纳米级尺度中。2017年，雅克·杜博歇、约阿希姆·弗兰克、理查德·亨德森因研制用于溶液内生物分子的高分辨率结构测定的低温电子显微镜获得诺贝尔化学奖。扩展资料：成像原理1、光学显微镜光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜，焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜，该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。经显微镜到人眼的物体都成倒立放大的虚像。反光镜用来反射，照亮被观察的物体。反光镜一般有两个反射面：一个是平面镜，在光线较强时使用；一个是凹面镜，在光线较弱时使用，可会聚光线。2、电子显微镜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。二、用途1、物质成分分析。2、矿物质分析。3、分子、中子、原子…等分析。4、细胞、基因…等分析。5、细菌、病毒分析。6、金相分析7、集成电路生产中各种检测。8、电子器件检测，如晶振、连接器、液晶屏扽。

建议你用DM软件。SEM的放大倍数一般比TEM要小。 扫描电镜的图像很直观，衬度代表不同元素 表面形貌透射电镜的比较复杂，需要学习专门的晶体衍射的知识

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。

因为电子显微镜使用的是电子束，光学显微镜使用的是可见光，电子束的波长比可见光的波长短，所以电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜。显微镜的分辨率与透过样品的电子束入射锥角和波长有关。可见光的波长约为300～700纳米，而电子束的波长与加速电压有关。依据波粒二象性原理，高速的电子的波长比可见光的波长短，而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制，因此电子显微镜的分辨率（0.2纳米）远高于光学显微镜的分辨率（200纳米）。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。扩展资料虽然电子显微镜的分辨率远高于光学显微镜，但是它具有一些缺点：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、电子显微镜购买和维护的价格都比较高。参考资料来源：百度百科-电子显微镜

电子显微镜可以看病毒。病毒是一种没有细胞结构的特殊生物。它们的结构非常简单，由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成。病毒不能独立生存，必须生活在其他生物的细胞内，一旦离开活细胞可就不表现任何生命活动迹象。病毒个体极其微小，绝大多数要在电子显微镜下才能看到。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。扩展资料：电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。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。参考资料来源：百度百科-电子显微镜

分辨率分辨本领是扫描电镜的主要性能指标之1。在理想情况下，2次电子像分辨率等...且可动范围大，这对视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...扫描电镜（sem），全称扫描电子显微镜（scanningelectronmicroscope）。是1种利用...

光学显微镜是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。电子显微镜（英语：electron microscope，简称：电镜）是利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构，微细组织，化学成份，化学键结和电子分布情况的电子光学装置。常用的有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。与光学显微镜相比电子显微镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像普通光学显微镜分辨率低（0.2微米），放大率低（ 2000 ），不能分析化学成分。电子显微镜分辨率0.1～0.2纳米，放大率几万~上百万，能分析化学成分。目前还没有听到“亚显微镜”这个概念，可能是有人把“电子显微镜能观察亚显微结构”这段话，压缩了后产生的