如何看电镜照片
实验三 电子显微镜技术的演示
实验三电子显微镜技术的演示背景知识：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，但一直未超过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。
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。
20世纪20年代法国科学家德布罗意发现电子流也具有波动性，其波长与能量有确定关系，能量越大波长越短，比如电子学1000伏特的电场加速后其波长是0.388埃，用10万伏电场加速后波长只有0.0387埃，于是科学家们就想到是否可以用电子束来代替光波，这是电子显微镜即将诞生的一个先兆。
用电子束来制造显微镜，关键是找到能使电子束聚焦的透镜，光学透镜是无法会聚电子束的。
1926年，德国科学家蒲许提出了关于电子在磁场中运动的理论。
他指出：“具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。
”这样，蒲许就从理论上解决了电子显微镜的透镜问题，因为电子束来说，磁场显示出透镜的作用，所以称为“磁透镜”。
1931年，德国柏林工科大学的Knoll和Ruska制作成功第一台电子显微镜──它是一台经过改进的阴极射线示波器，成功地得到了铜网的放大像──第一次由电子束形成的图像，加速电压为7万，最初放大率仅为17倍。
尽管分辨率还不如光学显微镜高，但它却证实了使用电子束和电子透镜可形成与光学像相同的电子像。
经过不断地改进，1933年Ruska和Bodo Von Borries又制成了第二台两级短焦距的电子显微镜，获得了金属箔和纤维的放大1万倍的电子图像。
虽然放大率得到提高，但分辨率当时还刚刚达到光学显微镜的水平。
1937年应西门子公司的邀请，Ruska建立了超显微镜学实验室。
1939年西门子公司制造出分辨本领达到30埃的世界上最早的实用电子显微镜，并投入批量生产。
随后，透射电镜的商业产品由美国无线电公司于1941年开始制作生产。
电子显微镜的出现使人类的洞察能力提高了好几百倍，不仅看到了病毒，而且看见了一些大分子，即使经过特殊制备的某些类型材料样品里的原子，也能够被看到。
扫描电镜图像的分析
100 150 200 250 300 350 400 颗粒个数Ｎ
个
数 均 D n 5.57 5.30 5.40 5.57 5.50 5.57 5.64
μ
m
体 均 D v 8.33 8.20 8.06 8.16 8.08 8.09 8.14
μ
m
D50 μm 8 . 11 8 . 1 0 7 . 8 0 7 . 9 2 7 . 9 1 7 . 9 2 7 . 9 5
图4.12 500X 解理和沿晶断裂
图4.13 钢管旳断口 500X
图4.14 钢材腐蚀表面 1000X
图4.15 750X 沿晶断裂
图4.16 550X 解理断裂
图4.17 1000X 解理+准解理
图4.18 500X 解理+沿晶断口（拉长韧窝）
图4.19 高岭土 3000X
图4.20 高岭土5000X
图4.22 Mg-Zn-Y合金二次电子照片
图4.23 合金旳背散射电子照片 500X
图4.24 Mg-Zn-Y合金旳背散射电子照片 图4.25 Mg-Zn-Y合金旳背散射和二次电子照片
图4.26 铝钴镍合金二次电子照片
图4.27 铝钴镍合金背散射电子照片
4 粒度分布测量
大规模集成电路板上旳沟槽深、线宽、圆直径、正方形、长方形边长等旳测量；粉体（尤其是纳米）颗粒 粒度测量、原则粒子微球旳粒度定值；复合材料（如固体推动剂）中某种颗粒组份粒度分布测量、样品表 面孔隙率测定等…，都能够使用图像处理、分析功能，有自动和手动。目前旳EDS中都有该软件包供选择， 用SEM测量测定粉体颗粒粒度是精确、以便和实用旳。测量旳粒度范围能够从几十纳米到几种毫米，是 任何专用粒度仪所无法胜任旳。尤其当分析样品旳粒度不大于3um（例如：超细银粉、碳粉、钴蓝、 Fe2O3、SiO2等）时，超细颗粒极易汇集、团聚（如下图）、在水中尤其难于分散旳特征，老式旳湿法 粒度分析（例如：Coulter计数法、激光散射法、动态光子有关法）就无法得到真实旳粒度成果。而扫描 电镜粒度分析法（简称SEM法）却不受这些限制，比较灵活，完全能适应这些特殊样品旳粒度分析，同 步它属于绝对粒度测量法。为克服SEM粒度分析法所存在旳测定样品量太少、成果缺乏代表性旳缺陷， 在实际操作时，要多制备些观察试样，多采集些照片，多测量些颗粒（300个以上）。超细粉体样品一般 制备在铜柱表面上，希望颗粒单层均匀分散、彼此不粘连。这么，在不同倍数下得到照片，便于图象处理 和分析功能自动完毕；不然，就要手工测量每个颗粒旳粒度，然后进行统计处理。
扫描电镜基本操作
扫描电镜基本操作 1、进样后，等待电镜抽真空，当真空读数小于5E-04，开启电子枪，打开观察Observation （点击按钮ON 变绿色），点击操作台上ACB （自动白平衡），WD 调到10.0mm （CL 要调到14.1mm ），移动操作球（X,Y ， 或使用鼠标右键选取点击位置到屏幕中心），找到观察样品表面，将放大倍数调大，旋转操作球的旋钮调整Z 轴到合适的观察距离使得画面清楚（注意Z 轴动态，不要超过2mm ，操作球旋钮调整Z 轴的速率跟放大倍数成反比）。
2放大倍率旋钮顺时针可将样品放大至需要的倍数，反复调整焦距，使样品表面尽量清楚（可找到样品表面的裂缝或突起作为参照物）。
若画面还不清楚，可先放大到较高倍率（1万倍以上）反复调整像散x 、y 及焦距至影像清楚，直至影像清晰后再切回所需倍率。
3、进行上述操作后，若图像仍不清楚，可点击操作面板上的WORB 模式进行对中操作，此时面板上的WORB 和ALIGN 灯会持续闪烁，此时画面应像心脏一样跳动，若左右或上下晃动需调整像散的X ，Y ，调好后点STIG 会取消对中模式，反复切换对中模式和像散模式，结合焦距进行图像调整。
4、扫描模式：快速扫描模式QUICK VIEW （QUICK 1移动快, 再点一下显示屏上可看到变成QUICK 2），在LED （二次电子图像）模式下，移动或者调焦距需在QUICK 1模式下。
慢速扫描模式FINE VIEW （FINE 1移动慢但成像较好，FINE 2照相的速度），在BED-C （背散射模式）或CL(阴极发光模式)下可切换到FINE 1模式下观察或移动。
5、LED （二次电子图像）模式是观察样品的表面形貌；BED-C （背散射）模式代表了样品的成分，颜色不同成分不同。
鼠标左键点LED 可在下拉列表中切换。
切换前，需在右下角SRBE 前点对号把背散射探头送进去。
在BED-C （背散射模式）下可慢慢旋转BRIGHTNESS 和CONTRAST 来调节亮度和对比度，若图像模糊可把对比度和亮度调大，若图像中亮的太亮看不清内部结构可把对比度和亮度同时稍调低。
细胞生物学实验手册：液泡系(Vacuolar system)的活体染色及电镜照片观察
实验三液泡系(Vacuolar system)的活体染色及电镜照片观察【实验目的】掌握一种活体染色方法，了解光学显微镜和电子显微镜下液泡系的基本形态结构。
【实验用品】一、材料和标本蟾蜍一只，软骨细胞电镜照片。
二、器材和仪器光学显微镜一台、手术器材一套、解剖盘一个、载片、盖片、吸水纸。
三、试剂 l／3000中性红染液、Ringer氏液(两栖类用)。
【实验内容】一、蟾蜍胸骨剑突软骨细胞液泡系活体染色及观察(一)原理在动物细胞内，凡是由膜所包围的小泡和液泡除线粒体外都属于液泡系，包括高尔基器、溶酶体、微体、消化泡、自噬小体、残体、胞饮液泡和吞噬泡，都是由一层单位膜包围而成。
软骨细胞内含有较多的粗面内质网和发达的高尔基复合体，能合成与分泌软骨粘蛋白及胶原纤维等，因而液泡系发达。
中性红是液泡系特殊的活体染色剂，只将液泡系染成红色，在细胞处于生活状态时，细胞质及核不被染色，中性红染色可能与液泡中的蛋白有关。
(二)方法取一只蟾蜍，破坏脑和脊髓，剪开胸腔，取胸骨剑突软骨最薄部分的一小片，放在载片上，滴两滴1／3000中性红染液，染色8～lO分钟，用吸水纸吸去染液，加一滴Ringer氏液，盖上盖片，吸去多余Ringer氏液。
(三)结果显微镜下观察，可见软骨细胞为椭圆形，细胞核周围有许多染成玫瑰红色．大小不一的小泡，即软骨细胞液泡系。
二、大白鼠胫骺软骨细胞电镜照片的观察动物细胞液泡很小，即使是活体染色也只能看出是一个小点，为了进一步看清液泡的结构我们有必要观察软骨细胞的电镜照片。
大白鼠胫骺骨细胞电镜照片，细胞核与核仁很清楚，细胞质中有丰富的粗面内质网，液泡系发达，液泡由单层膜包围，细胞周边有液泡释放。
实验五 扫描电镜及试样的显微电子图像观察
实验五扫描电镜及试样的显微电子图像观察一、实验目的与任务1. 了解扫描电镜的基本结构和原理。
2. 掌握扫描电镜试样的制备方法。
3. 了解二次电子像，背散射电子像和吸收电子像，观察纪录操作的全过程及其在形貌组织结构观察中的应用。
二、扫描电镜的基本结构和原理扫描电镜由电子光学系统、扫描系统、信号收集处理显示系统、真空系统、供电控制系统合冷却系统等六部分组成。
图11为其结构原理示意图。
图11 扫描电镜结构原理图电子光学系统包括代电子枪、电对中心圈、三级聚光镜（末级聚光镜也称物镜）、消像散器和样品室等部件。
其作用是将来自电子枪的电子束聚焦成亮度高、直径细的入射束照射样品，产生各种物理信号，入射电子束不起成像作用。
样品室可以放置不同用途的样品台，如拉伸台、加热台和冷却台等。
试样放在样品台上，操作时通过样品移动机构可以使试样沿x、y、z轴三个方向移动，同时还可以使试样绕轴倾斜及旋转。
扫描系统包括扫描发生器、扫描线圈和放大倍率选择器等部件，其作用是将开关电路对积分电容反复充电放电产生的锯齿波同步地送入镜筒中的扫描线圈和显像管的扫描线圈，使二者的电子束作同步扫描，通过改变电子束偏转角度来调节放大倍率。
扫描电镜的放大倍数等于显示屏的宽度与电子束在试样上扫描的宽度之比。
入射电子束束斑直径是扫描电镜分辨本领的极限。
信号收集处理显示系统包括探测器、放大器和显像管等部件，其作用是检测试样在入射电子束作用下产生的物理信号，调制显像管亮度，显示出反映试样表面特征的电子图像。
不同的物理信号要使用不同的探测器。
通常用电子探测器（闪烁计数器）来探测二次电子，背散射电子和透射电子，此外，还有X射线探测器和阴极荧光探测器。
显示单元装有两个显像管，一个是长余辉显像管，作观察图像用，另一个是短余辉显像管，作拍摄图像用，可以获得高分辨率照片。
显示系统还装有字符显示附件，将自动记录底片编号，加速电压，放大倍率及其标尺。
其他系统的构造及功能与透射电镜基本相同。
扫描电镜照片参数解读及主要参数选择
扫描电镜照片参数解读及主要参数选择1、扫描电镜照片参数解读图1 扫描电镜图片展示，EHT=20.00kV即加速电压20kV；WD=8.2mm，即工作距离8.2mm；Mag=7.94KX即放大倍数7940倍；Signal A=SE2即用SE2探测器。
扫描电镜参数众多，皆可显示在图片下方工具栏中，但决定图像质量最直接、最关键因素是加速电压（EHT）、工作距离（WD）、放大倍数（Mag）和检测器种类，因此本台扫描电镜检测结果只选择显示这几个重要指标。
2、电镜参数解读2.1 加速电压一般，加速电压越高，图像分辨率越高，当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压，这时电子束能量大，对样品穿透深，材料衬度减小，图像分辨率提高。
但加速电压过高，电子束对样品的穿透能力过大，样品表面信息缺失，样品看起来像玉一样，如图2D。
低加速电压时，入射电子能量较低，其与样品的作用深度较浅，更能反映样品最表层的信息，有利于样品表层形貌的观察（图2A，C）；此外，低加速电压可以有效地减少荷电现象，更易观察不导电样品。
如图2B，样品在10kV加速电压下边缘过亮，说明此处电荷大量积累，而图2A用1kV加速电压拍摄的同一部位就没有明显的荷电现象。
因此，根据自己的要求灵活地选择加速电压，才能得到理想的电镜图像。
当需要观测样品的表面信息、样品的导电性较差、样品的热稳定性较差时，需要选择较低的，甚至是超低的加速电压。
当需要得到分辨率高的图像、样品表面存在有机污染或是样品内部的相组成信息时，需要选择较高的加速电压。
图2 不同加速电压条件下的二次电子像。
A，C为1KV加速电压条件下图像，图像表面细节清晰。
B为10KV加速电压条件下图像，图像边缘效应较强。
D为15KV加速电压条件下的图像，图像表面细节看不出。
2.2 工作距离工作距离（WD）是物镜下极靴到样品表面的距离。
工作距离增大时，样品上的束斑变大，分辨率下降，但孔径角减小，景深增加。
电镜图像的分析
通过图像处理技术，可以对颗粒 的形状进行描述和分析，例如球 形度、圆度等参数，有助于了解 颗粒的结晶度和形成过程。
表面粗糙度分析
表面纹理
电镜图像可以观察材料表面的微观纹 理，包括沟壑、凸起等结构，这些结 构对材料的物理和化学性质有重要影 响。
粗糙度参数
通过测量表面纹理的尺寸和分布，可 以计算出表面粗糙度参数，如均方根 粗糙度、算术平均粗糙度等，用于评 估表面的平整度和光滑度。
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电镜图像的分辨率
分辨率定义
分辨率是指电镜图像中能够清晰分辨最小细节的能力，通常以长 度或线对数表示。
分辨率限制因素
分辨率受到多种因素的影响，包括电子束的波长、探测器类型和 尺寸、样品性质以及成像模式等。
分辨率比较
不同电镜技术之间存在分辨率差异，例如透射电镜（TEM）和 扫描电镜（SEM）在分辨率上有所不同。
电镜图像的分析
contents
目录
• 电镜图像简介 • 电镜图像的获取与处理 • 电镜图像的定性分析 • 电镜图像的定量分析 • 电镜图像的分辨率与质量评估 • 电镜图像分析的挑战与展望
01 电镜图像简介
电镜图像的定义
电子显微镜（简称电镜）是一种使用电子束代替可见光的显微镜，能够观察更微 小的结构。电镜图像是通过电镜观察得到的图像，具有高分辨率和高对比度。
图像的统计分析
像素强度分布
对电镜图像的像素强度进行统计分析，可以得到像素强度分布直方图，用于描 述图像的灰度级分布和对比度。
图像的纹理特征
通过对图像的纹理特征进行分析，可以提取出与材料性质相关的参数，例如颗 粒密度、孔隙率等，有助于对材料的结构和性质进行深入理解。
透射电镜及试样显微电子图像观察透射电镜
实验实验二二 透射电镜及试样显微电子图像观察一、 实验目的和任务1. 了解透射电镜的结构原理与操作方法。
2. 了解透射电镜试样的制备方法。
3. 观察及分析粉末试样和复型试样的电子图像。
二、 透射电镜的基本结构和成像原理透射电镜是一种高分辨率、高放大倍数的显微镜，是材料科学研究的重要手段，能提供极微细材料的组织结构、晶体结构和化学成分等方面的信息。
1. 仪器结构透射电子显微镜由三大部分组成：成像光学系统；真空系统;电气系统。
成像光学系统，又称镜筒，是透射电镜的主体。
透射电镜透射电镜镜筒透射电镜镜筒剖面图2. 成像原理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积，即M＝M。
·Mr·Mp.3. 透射电镜的主要性能指标是分辨率、放大倍数和加速电压。
三、 透射电镜的一般操作步骤1. 抽真空接通总电源，打开冷却水，接通抽真空开关，真空系统就自动的抽真空。
一般经15～2 0 m i n后，真空度即可达到10－4～10－5 T o r r，持高真空指示灯亮后即可上机工作。
2. 加电子枪高压接通镜筒内的电源，给电子枪和透镜供电，由低至高速级给电子枪加高压，直至所需值。
扫描电镜图像的分析报告
检测日期 2006.4.7 试样名称:油管（钢材）2006-516
3 背散射电子像（BEI）观察
背散射电子含有试样平均元素组成、表面几何形貌信息。使用半导体检测
器可以观察样品表面的成分像，以及成分与形貌的混合象。背射电子象缺乏细 节, 远不如二次电子象清晰，但是能从背射电子象的衬度迅速得出一些元素的 定性分布概念，对于进一步制定用特征x射线进行定量分析的方案是很有好处 的。很多金相抛光试样，未腐蚀的光滑表面，看不到什么形貌信息，必须借助 背散射电子像才能观察抛光面的元素及相分布,确定成分分析点，研究材料的内 部组织和夹杂。导电性差的试样,形貌观察时，BEI优于SEI。背散射电子像观 察对于合金研究、失效分析、材料中杂质检测非常有用。下图是Al-Co-Ni, MgZn-Y合金的二次电子和背散射电子照片。
图4.22 Mg-Zn-Y合金二次电子照片
图4.23 合金的背散射电子照片 500X
图4.24 Mg-Zn-Y合金的背散射电子照片 图4.25 Mg-Zn-Y合金的背散射和二次电子照片
图4.26 铝钴镍合金二次电子照片
图4.27 铝钴镍合金背散射电子照片
4 粒度分布测量
大规模集成电路板上的沟槽深、线宽、圆直径、正方形、长方形边长等的测量；粉体（尤其是纳米）颗粒 粒度测量、标准粒子微球的粒度定值；复合材料（如固体推进剂）中某种颗粒组份粒度分布测量、样品表 面孔隙率测定等…，都可以使用图像处理、分析功能，有自动和手动。现在的EDS中都有该软件包供选择， 用SEM测量测定粉体颗粒粒度是准确、方便和实用的。测量的粒度范围可以从几十纳米到几个毫米，是任 何专用粒度仪所无法胜任的。尤其当分析样品的粒度小于3um（例如：超细银粉、碳粉、钴蓝、Fe2O3、 SiO2等）时，超细颗粒极易聚集、团聚（如下图）、在水中特别难于分散的特性，传统的湿法粒度分析 （例如：Coulter计数法、激光散射法、动态光子相关法）就无法得到真实的粒度结果。而扫描电镜粒度 分析法（简称SEM法）却不受这些限制，比较灵活，完全能适应这些特殊样品的粒度分析，同时它属于绝 对粒度测量法。为克服SEM粒度分析法所存在的测定样品量太少、结果缺乏代表性的缺点，在实际操作时， 要多制备些观察试样，多采集些照片，多测量些颗粒（300个以上）。超细粉体样品一般制备在铜柱表面 上，希望颗粒单层均匀分散、彼此不粘连。这样，在不同倍数下得到照片，便于图象处理和分析功能自动 完成；否则，就要手工测量每个颗粒的粒度，然后进行统计处理。
Phenom电镜用户手册
拉下关闭，注意：拇指和食指必须放在舱门外，否 则下落的舱门会夹到手指；下拉过程请稍微用力， 直接将舱门拉下，中间不要有超过 2 次的停顿
当舱门拉下时，样品会自动移动到光学成像界面 舱门会自动锁住，主机控制面板前方的关锁指示灯 会亮起 样品正确安装，准备操作
Phenom-World BV 荣誉出品（源自飞利浦电镜技术）
确认所有连接线已接好 将电源开关 O/I 打开（I 端按下）
系统将自动启动 主机面板上的电源灯：闪烁为绿色 短期关机后启动时间约 30 分钟 长期关机后首次启动时间约 14 小时 打开显示器电源 等待主机面板上的电源灯变为绿色常亮或显示屏提示“system is operational”，则可 进行操作
请勿在易爆气氛下操作电镜
请保证室内空气流通，避免环境中存在爆炸性气体。
不要在电镜附近使用压缩空气
透射电镜的使用方法和观察技巧
透射电镜的使用方法和观察技巧透射电镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种非常强大的工具，它能够以高分辨率来观察物质的微观结构和成分。
通过TEM，科学家们可以更好地理解原子和分子层面的结构和性质。
本文将介绍透射电镜的使用方法和一些观察技巧，帮助读者更好地利用这一仪器。
在使用透射电镜之前，首先需要进行一些准备工作。
最重要的一步是样品的制备与处理。
样品的制备对于获得高质量的图像至关重要。
样品通常需要被切割成非常薄的切片，常用的工具是离心切片机或者离心磨削机。
切片的厚度通常在几纳米至几十纳米之间，过厚或过薄都会影响图像的质量。
此外，在切割后，我们需要使用一些药剂进行清洗和净化，以去除切割时可能附着的污染物。
准备工作完成后，我们可以将样品放入透射电镜当中进行观察。
为了获得清晰的图像，我们需要将电镜调整至最佳状态。
首先，调整透射电镜的对准，确保电子束能够正确地通过样品。
然后，我们需要调整透射电镜的对焦以及亮度和对比度，以获得清晰和明亮的图像。
这一步骤需要耐心和细心，因为微小的调整可能会产生巨大的影响。
一旦电镜准备就绪，我们可以开始观察样品了。
对于初学者来说，最好选择一些相对简单和易观察的样品，以便更好地理解透射电镜的操作和图像解读。
例如，金属纳米颗粒或者碳纳米管等样品都是非常受欢迎的选择。
观察样品时，需要将电镜设定为合适的放大倍数以及曝光时间。
使用过高的放大倍数可能会造成图像模糊，而曝光时间过长可能会导致图像过曝或过暗。
合理地选择这些参数对于获得清晰的图像至关重要。
另外，在观察过程中，我们还需要注意一些技巧和细节。
首先，由于透射电镜中使用的是电子束，而电子束对样品的伤害是不可忽视的，因此我们需要尽量保持较低的电子束强度和较短的照射时间，以避免对样品的损伤。
同时，我们还需要保持透射电镜的真空状态，因为任何微小的气体分子都可能对电子束的传输和样品的观察造成干扰。
物理实验技术中的电镜显微操作技巧与图像分析方法
物理实验技术中的电镜显微操作技巧与图像分析方法物理实验技术中的电子显微镜（Electron Microscope，简称EM）是一种非常重要的工具，广泛应用于材料科学、生物学、化学等领域的研究中。
通过EM，我们可以观察到微小尺度下的物质结构和表面形貌，进一步了解物质的性质和行为。
本文将重点介绍电子显微镜中的操作技巧和图像分析方法。
一、电子显微镜操作技巧1. 样品制备：在进行电子显微镜观察之前，首先需要制备样品。
样品的制备对于电镜观察结果的质量起着决定性的作用。
在样品制备过程中，应注意选择适当的样品形态和尺寸，避免样品内部有气泡或杂质。
常用的样品制备方法包括薄层制备技术、切片技术、离子刨蚀技术等。
2. 镜头对焦：在使用电子显微镜进行观察时，镜头的对焦是非常重要的步骤。
首先，需要将电镜调节至合适的工作距离，然后通过调节聚焦环或聚焦按钮来调整镜头的对焦。
在对焦过程中，应观察物体的清晰度，并且避免将电子束聚焦得过于强烈，以免损坏样品。
3. 缩放和取景：电子显微镜具备变倍功能，可以通过调节放大倍数来观察不同尺度的物体。
缩放功能可以通过调节取景器来实现。
在开始观察之前，应先将样品放置在试样台上，并将试样台调平。
之后，可以利用取景器来选择感兴趣的区域，并进行缩放操作，以便更加详细地观察样品的细节。
4. 电子束对准：电子束对准是保证电子显微镜正常工作的重要环节。
调整电子束的对准需要仪器本身提供的功能和相关的软件。
在对准过程中，应根据具体的仪器进行操作，并确保电子束能够准确地照射到样品上。
二、图像分析方法1. 图像处理：电子显微镜所观察到的图像往往需要进行一定的处理，以便更好地展示所研究物体的细节。
常用的图像处理方法包括增强对比度、去噪、平滑等。
通过图像处理，可以使图像更加清晰、明亮，并且突出物体的特征。
2. 结构分析：电子显微镜观察到的图像可以用于结构分析。
通过对图像的测量和分析，可以获取物体的尺寸、形状、晶体结构等信息。
如何看电镜照片
小知识如何看电镜照片及其它电镜照片具有直观、通俗的特点，一般大家都能看明白。
但从电镜专业的角度来说，多了解一些电镜成像的基础知识，对于更好地从电镜照片中得到更多的信息是非常有好处的。
图1是一张电镜照片，在图中标出了亮、暗、黑不同的部位，并对形成亮、暗、黑的原因进行了解释。
上面电镜照片是由亮(白)、暗(灰)、黑几种不同色素集合而成，对于正常的二次电子图象来说：（1）亮是代表样品高凸部位、面向检侧器的部位、具有高原子序数元素的部位，导电性能好的部位。
（2）暗则反之。
（3）不同程度的亮暗，即为不同的差异，那些孔洞、缝隙、底下部位呈现黑色。
由于样品的电磁性能、荧光性能，边缘和尖端效应造成的亮度差异，了解、综合这些样品信息，然后才能获得有关该样品形貌的正确断论，从中得到更多的信息。
在区分图象上，还应该注意，对于样品有透明膜的表面或透光外壳等情况，在光学显微镜下可以无妨碍地看清下面或内部的细节形态，虽然有时常常难以分清该细节是在外表还是在内部。
但在扫描电镜中情况就不一样，由于电子显微镜只能“看到”5-10nm厚的深度，所以它只反映外表的形态，外表既使覆有很薄的透光层，电镜也是看不到下面细节的。
附：扫描电镜的优点及与光学和透射电镜的比较扫描电镜的优点很多，其中最重要的一点是景深特别大。
同样的放大倍数，扫描电镜的景深一般是光学显微镜的100倍，是透射电镜的1000倍左右。
景深大，拍摄出来的照片立体感强，具有更多细节。
表1列出了扫描电镜、光学显微镜和透射电镜的主要不同点。
表1 扫描电子显微镜与光学和透射电镜比较表项目光学显微镜(OM) 扫描电镜(SEM) 透射电镜(TEM) 1、分辨本领：最高熟练操作容易达到0.1um（紫外光显微镜）0.2 um5 um0.5nm10nm100nm0.1～0.2nm0.5~0.7nm5~7nm2、放大倍数1~2 000倍10~150 000倍100~800 000倍3、景深短：0.1mm（约10倍时）1um （约100倍时）长：10mm （约10倍时）1mm （约100倍时）10um （约1000倍时）1um （约10000倍时）短：接近扫描电镜，但实际上为样品厚度所限制，一般小于100nm4、视场100mm（1倍时）10mm （10倍时）1mm （100倍时）0.1mm （1000倍时）10mm （10倍时）1mm （100倍时）0.1mm （1 000倍时）10um （1 0 000倍时）1um （1 000 000倍时）2mm （100倍时）其它同扫描电镜说明：现在某些光学显微镜，经过光学系统特别是数字化处理后，据报到，其景深可以到达SEM的效果，但实际是否完全一样，尚待验证。
第十二节电子显微图像分析
一、质厚衬度
1.2 质厚衬度原理
非晶体样品的厚度、密度与成像电子强度的关系：
如果忽略原子之间的相互作用，则单位体积包含N个原子的样品的总散
射截面为
Q Nσ0
式中：
N ——单位体积样品包含的原子数，N
NA
ρ A
(ρ为密度；A为
原子量；NA为阿伏伽德罗常量)；σ0为原子散射截面。所以
பைடு நூலகம்
Q
NA
ρ A
σ0
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一、质厚衬度
质厚衬度：
来源于入射电子与试样物质发生相互作用而引起的吸收与散 射，质厚衬度是由于样品（非晶）不同微区间存在原子序数或 厚度的差异而形成的；
由于试样很薄，吸收很少。衬度主要取决于散射电子（吸收 主要取于厚度，也可归于厚度），当散射角大于物镜的孔径角 α时（TEM的α 很小）,它不能参与成像而相应地变暗。
散射电子越多，其像越暗。或者说，散射本领大，透射电子 少的部分所形成的像要暗些，反之则亮些。
来源于电子非相干的弹性散射。建立在非晶体样品中原子对 入射电子的非相干弹性散射和透射电镜小孔径角成像基础上的 成像原理，是解释非晶体样品电子显微图像衬度的理论依据。
7
一、质厚衬度
1.1 单个原子对入射电子的散射
鉴于
Qt( NAσ0 )ρt
A
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一、质厚衬度
1.2 质厚衬度原理
定义ρt为质量厚度，那么参与成像的电子束强度I随样品质量厚
度ρt增大而衰减。当Qt =l时
(ρt)c
( A NAσ0
)
我们把(ρt )c叫做临界质量厚度。随加速电压的增加，电子束对样品 透明的临界质量厚度(ρt )c增大。
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一、质厚衬度
一文看懂各种型号的透射电子显微镜(图文详解)
电子显微神兵利器：各种型号的透射电子显微镜透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy,TEM）是通过穿透样品的电子束进行成像的放大设备。
电子束穿过样品以后，带有样品之中关于微结构及组成等方面的信息，将这些信息进行方法和处理，便可得到所需要的显微照片及多种图谱。
现在商业透射电镜最高的分辨率已经达到了0.8 Å，透射电镜作为一种极为重要的电子显微设备，在包括材料、生物、化学、物理等诸多领域发挥着不可替代的重要作用。
下面简单介绍一些不同品牌和型号的透射电镜。
世界上能生产透射电镜的厂家不多，主要是欧美日的大型电子公司，德国的蔡司（Zeiss），美国的FEI（电镜部门的前身是飞利浦的电子光学公司），日本的日本电子（JEOL）、日立（Hitachi）。
蔡司公司是德国老牌光学仪器公司，光学仪器，如光学显微镜、照相机、以及军事用途的光学瞄准器都是世界一流水平，二战时德国强大的坦克部队都是用的蔡司的瞄准系统，精确度相当的高！虽然蔡司涉足电子光学领域要晚于西门子和飞利浦（西门子和飞利浦分别于1939和1949年造出自己的第一台商业化透射电镜），但其强大的研发和生产能力使其很快在电子光学仪器领域占得了一席之地，下面介绍几款蔡司的产品。
Libra 120 (Libra是“天秤座”，蔡司的电镜型号无论透射扫描都是以星座的名字命名的)技术参数：LIBRA 120点分辨率：0.34nm能量分辨率：＜1.5eV加速电压：（20）40-120kv放大倍率：8-630，000x电子枪：LaB6或W照明系统：Koehler（库勒）（平行束照明系统）真空系统：完全无油系统操作界面：基于Windows XP WinTEM此款电镜分辨率较低，加速电压最高仅120KV，比主流的200KV低了不少，看似性能一般。
Libra200技术参数：LIBRA 200 FE点分辨率：0.24nm能量分辨率：＜0.7eV加速电压：200kv放大倍率：8-1，000，000x电子枪：热场发射电子枪照明系统：Koehler（库勒）（平行束照明系统）真空系统：完全无油系统操作界面：基于Windows XP WinTEM此款电镜带能量过滤器，可以使用能量损失谱对样品的微区进行元素分析。
线粒体(Mitochondrion)的活体染色及电镜照片观察
线粒体(Mitochondrion)的活体染色及电镜照片观察【实验目的】掌握一种活体染色方法,了解光学显微镜和电子显微镜下线粒体基本形态结构。
【实验用品】一、材料和标本兔子一只、线粒体的电镜照片。
二、器材和仪器显微镜、手术器材一套、解剖盘、小平皿、载片、盖片、吸水纸、10ml注射器、吸管。
三、试剂l／300 詹纳斯绿B 染液、Ringer 氏液(哺乳类用)。
【实验内容】一、兔肝细胞线粒体的活体染色（一）原理线粒体是细胞内一种重要细胞器，是细胞进行呼吸作用的场所。
细胞的各项活动所需要的能量，主要是通过线粒体呼吸作用来提供的。
活体染色是应用无毒或毒性较小的染色剂真实地显示活细胞内某些结构而又很少影响细胞生命活动的一种染色方法。
詹纳斯绿B 是线垃体的专一性活体染色剂。
线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色，而在周围的细胞质中染料被还原，成为无色状态。
（二）方法用空气栓塞处死兔子，置于解剖盘内，迅速打开腹腔，取兔肝边缘较薄的肝组织一小块（2～3mm3），放入盛有Ringer 氏液的平皿内洗去血液(用镊子轻压)，用吸管吸去Ringer 氏液，在平皿内加1／300 詹纳斯绿B 染液，让组织块上表面露在染液外面，使细胞内线粒体的酶系可进行充分的氧化，这样才有利于保持染料的氧化状态，使线粒体着色。
当组织块边缘染成篮色时即可，一般需要染30 分钟。
染色后，将组织块移到载片上，用镊子将组织块拉碎，就会有一些细胞或细胞群从组织块脱离。
将稍大的组织块去掉，使游离的细胞或细胞群留在载片上，加一滴Rin ger 氏液，盖上盖片，吸去多余水分。
(三)结果显微镜观察，肝细胞质中许多线粒体被染成蓝绿色，呈颗粒状。
二、线粒体的光镜切片观察用詹纳斯绿B 染色的兔肝细胞光镜切片，肝细胞中的线粒体呈蓝绿色的颗粒。
三．线粒体的电镜照片观察不同细胞中线粒体的形态和数目不同。
线粒体的外形多样，如圆形、椭圆形、哑铃形和杆状。
线粒体的数目与细胞类型和细胞的生理状态有关，线粒体多聚集在细胞生理功能旺盛的区域。
细胞生物学实验手册：细胞器的光镜切片和电镜照片观察
实验五细胞器的光镜切片和电镜照片观察【实验目的】观察除了实验二～五以外的其它细胞器在光学显微镜和电子显微镜下的基本形态结构。
【实验内容】一、三种细胞器的光镜切片（一）高尔基复合体(Golgi Complex)用镀银法染色的豚鼠脊神经节光镜切片:神经细胞因合成运输大量的蛋白质而含有发达的内质网和高尔基复合体，在低倍镜下观察，神经节的假单极细胞体被神经束分隔成群。
神经细胞的胞体呈圆形或椭圆形。
转换高倍镜观察，细胞中央不着色的圆形区为细胞核。
在核的周围有黑褐色颗粒状或呈不规则的条索状结构即为高尔基复合体。
图5一l神经节细胞(示高尔基复合体)(二)尼氏小体(Nissl’s Body)甲苯胺兰染色的牛脊髓涂片，尼氏小体即光镜下的粗面内质网。
在低倍镜卡观察，染成蓝色的大三角形、星形细胞就是脊髓前角神经细胞，染色较深的小细胞为神经胶质细胞。
转换高倍镜观察，可见脊髓前角神经细胞的细胞质中许多蓝色颗粒或网状结构即为尼氏小体。
图5—2 脊髓前角神经细胞的尼氏小体(三)中心体(Centrosome)铁苏木素染色的马蛔虫子宫切片，在低倍镜下观察可见许多受精卵细胞，细胞的外面有卵壳，细胞与卵壳之间的腔叫卵壳腔。
在某些卵细胞内，于核附近有圆形的小粒——中心粒，它与周围致密的细胞质——中心球，组成中心体。
转换高倍镜观察，可见中心体的外围还有星状的放射细丝即星体。
染色体中心体图5—3马蛔虫受精卵细胞、分裂中期(示中心体)二、六种细胞器的电镜照片（一）高尔基复合体(Golgi Complex)人体胃粘膜细胞高尔基复合体电镜照片：细胞质中有散在的高尔基复合体，其结构要由三部分组成：扁平囊、大囊泡和小囊泡，它们共同构成紧密重叠的囊泡结构。
扁平囊约3～8层，它们平行排列，略弯曲成弓形。
凸出的一侧为形成面，可见许多小囊泡，凹入的一侧为成熟面，可见扁平囊末端呈球形膨大，在分泌细胞中膨大部分不断脱离扁平囊，形成分泌泡。
(二)内质网(Endoplasmic Reticulum)人胃壁细胞、恒河猴脊髓前角运动神经细胞粗面内质网电镜照片：粗面内质网在分泌蛋白质的细胞中较发达，在细胞核周围可见有较密集的膜层结构即为粗面内质网，它们大都呈片状排列，粗面内质网可与细胞核膜相通连。
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小知识
如何看电镜照片及其它
电镜照片具有直观、通俗的特点，一般大家都能看明白。
但从电镜专业的角度来说，多了解一些电镜成像的基础知识，对于更好地从电镜照片中得到更多的信息是非常有好处的。
图1是一张电镜照片，在图中标出了亮、暗、黑不同的部位，并对形成亮、暗、黑的原因进行了解释。
上面电镜照片是由亮(白)、暗(灰)、黑几种不同色素集合而成，对于正常的二次电子图象来说：
（1）亮是代表样品高凸部位、面向检侧器的部位、具有高原子序数元素的部位，导电性能好的部位。
（2）暗则反之。
（3）不同程度的亮暗，即为不同的差异，那些孔洞、缝隙、底下部位呈现黑色。
由于样品的电磁性能、荧光性能，边缘和尖端效应造成的亮度差异，了解、综合这些样品信息，然后才能获得有关该样品形貌的正确断论，从中得到更多的信息。
在区分图象上，还应该注意，对于样品有透明膜的表面或透光外壳等情况，在光学显微镜下可以无妨碍地看清下面或内部的细节形态，虽然有时常常难以分清该细节是在外表还是在内部。
但在扫描电镜中情况就不一样，由于电子显微镜只能“看到”5-10nm厚的深度，所以它只反映外表的形态，外表既使覆有很薄的透光层，电镜也是看不到下面细节的。
附：扫描电镜的优点及与光学和透射电镜的比较
扫描电镜的优点很多，其中最重要的一点是景深特别大。
同样的放大倍数，扫描电镜的景深一般是光学显微镜的100倍，是透射电镜的1000倍左右。
景深大，拍摄出来的照片立体感强，具有更多细节。
表1列出了扫描电镜、光学显微镜和透射电镜的主要不同点。
表1 扫描电子显微镜与光学和透射电镜比较表项目光学显微镜(OM) 扫描电镜(SEM) 透射电镜(TEM) 1、分辨本领：
最高
熟练操作容易达到0.1um（紫外光显微镜）
0.2 um
5 um
0.5nm
10nm
100nm
0.1～0.2nm
0.5~0.7nm
5~7nm
2、放大倍数1~2 000倍10~150 000倍100~800 000倍
3、景深短：
0.1mm（约10倍时）
1um （约100倍时）
长：
10mm （约10倍时）
1mm （约100倍时）
10um （约1000倍时）
1um （约10000倍时）
短：
接近扫描电镜，但实
际上为样品厚度所限
制，一般小于100nm
4、视场100mm（1倍时）
10mm （10倍时）
1mm （100倍时）
0.1mm （1000倍时）
10mm （10倍时）
1mm （100倍时）
0.1mm （1 000倍时）
10um （1 0 000倍时）
1um （1 000 000倍时）
2mm （100倍时）
其它同扫描电镜
说明：现在某些光学显微镜，经过光学系统特别是数字化处理后，据报到，其景深可以到达SEM的效果，但实际是否完全一样，尚待验证。