电子显微镜的分类和应用 PPT课件
合集下载
《显微镜》ppt课件
暗 视 野 照 明 方 式
六、紫外光显微镜
使用紫外光源可以明显提高显微镜的分辨率，对于 生物样品使用紫外光照明还具有独特的效果。生物 细胞中的原生质对可见光几乎是不吸收的，而蛋白 质和核酸等生物大分子对紫外光具有特殊的吸收作 用。因此，可以使用紫外光显微镜（ultraviolet microscope）研究单个细胞的组成与变化情况。
相衬显微镜比普通光学显微镜多了2个部件：
在聚光器上增加一个环形光阑； 在物镜后焦面增加一个相板，相板上有一个环形区，通过
环形区的光比从其它区域透过的光超前或滞后1/4λ，这样 就使通过标本不同区域光波的相位差转变为振幅差。
相衬显微镜照明原理
光通过标本致密区时发生衍射，产生偏折光，相位 和未受影响的直射光相比被推迟了1/4λ。只有未发 生偏折的的直射光可通过相位板的环形区，其它的 偏折光在物镜的后焦面上产生了一个与通过相位板 的环形区的光不同的1/4λ的光程差。两组光在平面 上成像。
如果离光轴越远处放大率越大，则像的外部线段将比中间 线段长，结果形成了枕形畸变，这种畸变称为正畸变。
反之则形成边缘放大率小而近轴放大率大的桶形畸变，称 为负畸变 。
(二)、 色 差
色差(chromatic aberration )是一种由白光或复色光经透镜成像 时，会因各种色光存在着光程差而造成颜色不同、位置不重 合、大小不一致的不同成像效果，从而造成像和物的较大失 真。
如相板的环形区使直射光超前1/4λ，加上开始直射 光超前的1/4λ，直射光共超前1/2 λ，直射光和偏折 光叠加形成的合成波振幅减少，产生暗反差。
如相板的环形区使直射光滞后1/4λ，加上开始直射 光超前的1/4λ，两者相抵直射光不发生变化，直射 光和偏折光无相位变化，形成的合成波振幅增加， 产生明反差。
电子显微镜
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。
因此，透射电子显微镜突破了光学显微镜分辨率低的限制，成为了诊断疑难肿瘤的一种新的工具。有研究报 道，无色素性肿瘤、嗜酸细胞瘤、肌原性肿瘤、软组织腺泡状肉瘤及神经内分泌肿瘤这些在光镜很难明确诊断的 肿瘤，利用电镜可以明确诊断电镜主要是通过对超微结构的精细观察，寻找组织细胞的分化标记，确诊和鉴别相 应的肿瘤类型。细胞凋亡与肿瘤有着密切的关系，电镜对细胞凋亡的研究起着重要的作用，因此利用电镜观察细 胞的超微结构病理变化和细胞凋亡情况，将为肿瘤的诊断和治疗提供科学依据。
电子显微镜
光学仪器Βιβλιοθήκη 01 组成03 参数 05 缺点
目录
02 种类 04 样本处理 06 应用
基本信息
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。
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。
生物学
在分子生物学、分子遗传学及遗传工程方面的研究；昆虫分类的研究：人工合成蛋白质方面的研究以及对各 种细菌；病毒、噬菌体等微生物的研究 。
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。
因此，透射电子显微镜突破了光学显微镜分辨率低的限制，成为了诊断疑难肿瘤的一种新的工具。有研究报 道，无色素性肿瘤、嗜酸细胞瘤、肌原性肿瘤、软组织腺泡状肉瘤及神经内分泌肿瘤这些在光镜很难明确诊断的 肿瘤，利用电镜可以明确诊断电镜主要是通过对超微结构的精细观察，寻找组织细胞的分化标记，确诊和鉴别相 应的肿瘤类型。细胞凋亡与肿瘤有着密切的关系，电镜对细胞凋亡的研究起着重要的作用，因此利用电镜观察细 胞的超微结构病理变化和细胞凋亡情况，将为肿瘤的诊断和治疗提供科学依据。
电子显微镜
光学仪器Βιβλιοθήκη 01 组成03 参数 05 缺点
目录
02 种类 04 样本处理 06 应用
基本信息
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。
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。
生物学
在分子生物学、分子遗传学及遗传工程方面的研究；昆虫分类的研究：人工合成蛋白质方面的研究以及对各 种细菌；病毒、噬菌体等微生物的研究 。
SEM扫描电子显微镜PPT
环保材料与工艺
采用环保材料和工艺， 降低生产过程中的环境 污染。
安全操作规程
制定严格的安全操作规 程，确保操作人员和设 备安全。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
sem扫描电子显微镜
目 录
• 简介 • 应用领域 • 技术特点 • 操作与维护 • 未来发展与挑战
01 简介
定义与特点
定义
扫描电子显微镜（SEM）是一种利用 电子束扫描样品表面并收集其产生的 二次电子、背散射电子等信号来生成 样品表面形貌和成分信息的显微镜。
特点
SEM具有高分辨率、高放大倍数、高 景深等特点，能够观察样品的表面形 貌和微观结构，广泛应用于材料、生 物医学、环境等领域。
操作步骤
01
关机步骤
02
03
04
关闭SEM软件和电脑。
关闭显微镜主机，并将显微镜 归位。
关闭电源开关，确保电源完全 断开。
常见问题与解决方案
原因
可能是由于聚焦不准确或样品表 面不平整。
解决方案
重新调整聚焦或对样品表面进行 预处理，确保表面平整。
常见问题与解决方案
原因
可能是由于样品台倾斜或扫描参数设置不正确。
3
拓展多模式功能
开发具备多种模式（如透射、反射、能谱分析等） 的扫描电子显微镜，满足更多应用需求。
提高检测灵敏度与分辨率
优化电子光学系统
改进透镜、加速电压和探 测器等关键部件Biblioteka 提高成 像质量。发展超分辨技术
利用超分辨算法和纳米材 料等手段，突破光学衍射 极限，实现更高的分辨率。
提升信号处理能力
改进信号采集、处理和传 输技术，降低噪声干扰， 提高检测灵敏度。
《电子显微术》课件
安全防护
操作电子显微镜时，要佩戴专业眼镜和手套等防 护用品，避免对人体造成伤害。
04
电子显微镜的优缺点
优点
01
高分辨率
电子显微镜的分辨率远高于光 学显微镜，能够观察更细微的 结构。
02观Leabharlann 厚样品电子显微镜可以观察较厚的样 品，而光学显微镜则受限于光 的穿透深度。
03
多种观察模式
电子显微镜有多种观察模式， 如透射、扫描、背散射等，可 以提供更多样化的信息。
《电子显微术》ppt课件
目录
• 电子显微术简介 • 电子显微镜的基本结构 • 电子显微镜的操作与样品制备 • 电子显微镜的优缺点 • 电子显微术的应用实例
01
电子显微术简介
定义与原理
定义
电子显微术是一种使用电子显微镜观 察样品的微观结构和形貌的现代分析 技术。
原理
电子显微镜利用电子替代传统光学显 微镜的光源，通过电子束与样品相互 作用产生信号，再利用图像处理技术 将信号转换成图像。
发展历程
1925年
德国物理学家Max Knoll和Ernst Ruska发 明第一台电子显微镜。
1931年
1940年代
第一台商用电子显微镜 问世。
透射电子显微镜（TEM ）和扫描电子显微镜（
SEM）的发展。
1980年代
引入计算机图像处理技 术，提高了成像质量。
种类与应用领域
种类
透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、扫描透射电子显微镜（STEM）、环境电子显 微镜（ESEM）等。
控制系统
控制系统是电子显微镜的指挥中心， 负责控制和协调各个系统的正常工作 和操作。
它通常包括各种控制按钮、开关、调 节器和显示器等，操作者可以通过控 制系统来调整电子显微镜的工作状态 和参数，以满足不同的观察需求。
操作电子显微镜时，要佩戴专业眼镜和手套等防 护用品，避免对人体造成伤害。
04
电子显微镜的优缺点
优点
01
高分辨率
电子显微镜的分辨率远高于光 学显微镜，能够观察更细微的 结构。
02观Leabharlann 厚样品电子显微镜可以观察较厚的样 品，而光学显微镜则受限于光 的穿透深度。
03
多种观察模式
电子显微镜有多种观察模式， 如透射、扫描、背散射等，可 以提供更多样化的信息。
《电子显微术》ppt课件
目录
• 电子显微术简介 • 电子显微镜的基本结构 • 电子显微镜的操作与样品制备 • 电子显微镜的优缺点 • 电子显微术的应用实例
01
电子显微术简介
定义与原理
定义
电子显微术是一种使用电子显微镜观 察样品的微观结构和形貌的现代分析 技术。
原理
电子显微镜利用电子替代传统光学显 微镜的光源，通过电子束与样品相互 作用产生信号，再利用图像处理技术 将信号转换成图像。
发展历程
1925年
德国物理学家Max Knoll和Ernst Ruska发 明第一台电子显微镜。
1931年
1940年代
第一台商用电子显微镜 问世。
透射电子显微镜（TEM ）和扫描电子显微镜（
SEM）的发展。
1980年代
引入计算机图像处理技 术，提高了成像质量。
种类与应用领域
种类
透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、扫描透射电子显微镜（STEM）、环境电子显 微镜（ESEM）等。
控制系统
控制系统是电子显微镜的指挥中心， 负责控制和协调各个系统的正常工作 和操作。
它通常包括各种控制按钮、开关、调 节器和显示器等，操作者可以通过控 制系统来调整电子显微镜的工作状态 和参数，以满足不同的观察需求。
高分辨透射电子显微术优秀课件.ppt
高分辨透射电子显微术优秀课件
波的干涉
Yi
底片
高分辨透射电子显微术优秀课件
高分辨透射电子显微术：是材料原子级别显微组织结构的相 位衬度显微术。它能使大多数晶体材料中的原子成串成像。
高分辨透射电子显微术优秀课件
）首次用电子显微镜拍摄了 Ti2Nb10O29 的二维像，并指出高分辨像中一个亮点对应于 晶体结构中电子束入射方向的一个通道。这是由于通道与周 围相比对电子的散射较弱，因此在像中呈现为亮点。在弱相 位体近似成立的条件下，高分辨电子显微像就是晶体结构在 电子束方向的投影，因此将晶体结构与电子显微像结合起来。 这种直观地显示晶体结构的高分辨像就称为结构像。
高分辨透射电子显微术优秀课件
阿贝成像原理
成像系统光路图如图所示。 当来自照明系统的平行电子束投射
到晶体样品上后，除产生透射束外 还会产生各级衍射束，经物镜聚焦 后在物镜背焦面上产生各级衍射振 幅的极大值。 每一振幅极大值都可看作是次级相 干波源，由它们发出的波在像平面 上相干成像，这就是阿贝光栅成像 原理。
在此期间，人们还致力于发展超高压电镜、扫描 透射电镜、环境电镜以及电镜的部件和附件等， 以扩大电子显微分析的应用范围和提高其综合分 析能力。
高分辨透射电子显微术优秀课件
高分辨电镜可用来观察晶体的点阵像或单原子像等所谓的高 分辨像。这种高分辨像直接给出晶体结构在电子束方向上的 投影，因此又称为结构像(图4-86)。
高分辨TEM
用物镜光阑选择透射波，观察到的象为明场象； 用物镜光阑选择一个衍射波，观察到的是暗场像； 在后焦平面上插上大的物镜光阑可以获得合成象，即高分辨
电子显微像
高分辨透射电子显微术优秀课件
高分辨显微像
高分辨显微像的衬度是由合成的透射波与衍射波的相位差所 形成的。
波的干涉
Yi
底片
高分辨透射电子显微术优秀课件
高分辨透射电子显微术：是材料原子级别显微组织结构的相 位衬度显微术。它能使大多数晶体材料中的原子成串成像。
高分辨透射电子显微术优秀课件
）首次用电子显微镜拍摄了 Ti2Nb10O29 的二维像，并指出高分辨像中一个亮点对应于 晶体结构中电子束入射方向的一个通道。这是由于通道与周 围相比对电子的散射较弱，因此在像中呈现为亮点。在弱相 位体近似成立的条件下，高分辨电子显微像就是晶体结构在 电子束方向的投影，因此将晶体结构与电子显微像结合起来。 这种直观地显示晶体结构的高分辨像就称为结构像。
高分辨透射电子显微术优秀课件
阿贝成像原理
成像系统光路图如图所示。 当来自照明系统的平行电子束投射
到晶体样品上后，除产生透射束外 还会产生各级衍射束，经物镜聚焦 后在物镜背焦面上产生各级衍射振 幅的极大值。 每一振幅极大值都可看作是次级相 干波源，由它们发出的波在像平面 上相干成像，这就是阿贝光栅成像 原理。
在此期间，人们还致力于发展超高压电镜、扫描 透射电镜、环境电镜以及电镜的部件和附件等， 以扩大电子显微分析的应用范围和提高其综合分 析能力。
高分辨透射电子显微术优秀课件
高分辨电镜可用来观察晶体的点阵像或单原子像等所谓的高 分辨像。这种高分辨像直接给出晶体结构在电子束方向上的 投影，因此又称为结构像(图4-86)。
高分辨TEM
用物镜光阑选择透射波，观察到的象为明场象； 用物镜光阑选择一个衍射波，观察到的是暗场像； 在后焦平面上插上大的物镜光阑可以获得合成象，即高分辨
电子显微像
高分辨透射电子显微术优秀课件
高分辨显微像
高分辨显微像的衬度是由合成的透射波与衍射波的相位差所 形成的。
学习使用显微镜ppt课件
（二）调焦观察
⑥转换物镜观察的操作方法与
单目显微镜的基本相同。
⑥
应将要观察的部位移至视野中央，再转 动转换器转换(高倍)物镜，用细准焦螺旋调 焦后观察(转换物镜后，切忌用粗准焦螺旋 调焦)。如果需要，可以调节视野亮度。
（三）复原放回
1、观察完毕，先提升镜筒，取下玻片标本 2、用纱布将显微镜外表擦拭干净，如需擦拭目镜和物镜，用擦镜纸擦拭。 3、转动转换器，使两个物镜伸向前方，对单目显微镜，要将镜筒下降到 最低处；对双目显微镜和数码液晶显微镜，要将载物台下降到最低处， 将电源亮度调到最低后关闭电源。取下目镜，放回盒内。 4、将显微镜放进镜箱里，送回原处。
目镜和物镜
01
显微镜的类型
1.显微镜的类型
实验室中常见的显微镜有单目显微镜和双目显微镜，这两种显微镜的成 像原理是一样的，都以可见光为光源，属于光学显微镜
1.显微镜的类型
电子显微镜，简称电镜， 由镜筒、真空装置和电源柜 三部分组成。
透射电子显微镜在光学显 微镜的基础上放大了1000倍。
显微镜下的微观世界
（2）物像的移动 如何把视野左上角的图像移到视野中央？
往左上移
显微镜下的物像移动至中央：往哪偏往哪移动（同向移动）
（3）低倍镜和高倍镜的成像特点
图示举例
视野内的细胞数目 细胞体积 视野明暗
低倍镜
多
小
亮
高倍镜
少
大
暗
（4）污点判断 移动法确定 转动目镜判断是否在目镜上 轻微移动玻片判断是否在玻片上 最后判断是否在物镜上
科学•技术•社会---显微镜—开启微观世界的大门
• 20世纪80年代，科技工作者制造出激光扫描共聚焦显微镜和扫描隧道显微 镜等。激光扫描共聚焦显微镜可以对半透明的物体进行三维扫 描，
⑥转换物镜观察的操作方法与
单目显微镜的基本相同。
⑥
应将要观察的部位移至视野中央，再转 动转换器转换(高倍)物镜，用细准焦螺旋调 焦后观察(转换物镜后，切忌用粗准焦螺旋 调焦)。如果需要，可以调节视野亮度。
（三）复原放回
1、观察完毕，先提升镜筒，取下玻片标本 2、用纱布将显微镜外表擦拭干净，如需擦拭目镜和物镜，用擦镜纸擦拭。 3、转动转换器，使两个物镜伸向前方，对单目显微镜，要将镜筒下降到 最低处；对双目显微镜和数码液晶显微镜，要将载物台下降到最低处， 将电源亮度调到最低后关闭电源。取下目镜，放回盒内。 4、将显微镜放进镜箱里，送回原处。
目镜和物镜
01
显微镜的类型
1.显微镜的类型
实验室中常见的显微镜有单目显微镜和双目显微镜，这两种显微镜的成 像原理是一样的，都以可见光为光源，属于光学显微镜
1.显微镜的类型
电子显微镜，简称电镜， 由镜筒、真空装置和电源柜 三部分组成。
透射电子显微镜在光学显 微镜的基础上放大了1000倍。
显微镜下的微观世界
（2）物像的移动 如何把视野左上角的图像移到视野中央？
往左上移
显微镜下的物像移动至中央：往哪偏往哪移动（同向移动）
（3）低倍镜和高倍镜的成像特点
图示举例
视野内的细胞数目 细胞体积 视野明暗
低倍镜
多
小
亮
高倍镜
少
大
暗
（4）污点判断 移动法确定 转动目镜判断是否在目镜上 轻微移动玻片判断是否在玻片上 最后判断是否在物镜上
科学•技术•社会---显微镜—开启微观世界的大门
• 20世纪80年代，科技工作者制造出激光扫描共聚焦显微镜和扫描隧道显微 镜等。激光扫描共聚焦显微镜可以对半透明的物体进行三维扫 描，
生物ppt课件-显微镜的结构与使用
03
显微镜的使用方法
显微镜的安装与调整
安装三脚架
将显微镜的三脚架安装稳定， 确保显微镜放置平稳。
调整高度
根据观察者的身高和观察角度 ，适当调整显微镜的高度。
调节光源
打开光源，调整亮度，确保光 线充足且不刺眼。
校准焦距
旋转载物台，使样本对准镜头 ，通过调节焦距旋钮，使图像
清晰。
样本的制备与安放
选择样本
调焦装置通常由粗调和微调两 部分组成，粗调用于大致调节 焦距，微调用于精确调节焦距。
调焦装置还可以调节光源的位 置，以便更好地照亮样本。
光源
光源是显微镜的重要 组成部件之一，用于 照亮样本。
光源通常可以调节亮 度，以便在不同情况 下获得最佳观察效果。
光源通常采用灯泡或 LED灯，能够提供足 够的亮度以观察样本。
生物ppt课件-显微镜的结构 与使用
目录
• 显微镜简介 • 显微镜的结构 • 显微镜的使用方法 • 显微镜的维护与保养 • 生物显微镜的应用实例
01
显微镜简介
显微镜的发展历程
光学显微镜的起源
光学显微镜的发展始于16世纪， 最早由荷兰眼镜商詹森父子发明。
电子显微镜的出现
20世纪初，电子显微镜问世，其分 辨率比光学显微镜高，能够观察更 细微的结构。
土壤和肥料分析
显微镜可以观察土壤和肥料中的有机物和矿物质成分，了解土壤肥 力和肥料质量等情况，有助于合理施肥和改良土壤。
感谢您的观看
THANKS
选择需要观察的样本，确保样本具有代表性。
制作样本
将样本放在载玻片上，用盖玻片轻轻覆盖， 避免产生气泡。
清洁载玻片
使用酒精棉或纱布清洁载玻片，确保其干净 无杂质。
《AFM的原理及应用》PPT课件
• 1. 导体、半导体和绝缘体表面的高分辨成像 • 2. 生物样品、有机膜的高分辨成像 • 3. 表面化学反应研究 • 4. 纳米加工与操纵
• 5. 超高密度信息存储 • 6. 分子间力和表面力研究 • 7 摩擦学及各种力学研究 • 8 在线检测和质量控制
返回
IBM科学家首次拍下单分子照片
二氧化锡薄膜
分选和搬运
火星土壤
遭疟疾感染的人体红血球和蓝藻
返回
AFM的缺点
• 受样品因素限制较大（不可避免） 针尖易磨钝或受污染（磨损无法修复；污染清洗困难） 针尖—样品间作用力较小 近场测量干扰问题 扫描速率低 针尖的放大效应
间歇接触式原子力显微镜
• 微悬臂在其共振频率附近做受迫振动，振荡的针尖轻轻的敲击表面，间断地和样品接 触。当针尖与样品不接触时，微悬臂以最大振幅自由振荡。当针尖与样品表面接触时 ，尽管压电陶瓷片以同样的能量激发微悬臂振荡，但是空间阻碍作用使得微悬臂的振 幅减小。反馈系统控制微悬臂的振幅恒定，针尖就跟随表面的起伏上下移动获得形貌 信息。
接触式（ contact 在非接触模式中，针尖在样品表面的上方振动，始终不与样品接触，探测器检测的是 范德华作用力和静电力等对成像样品没有破坏的长程作用力。
• 需要使用较坚硬的悬臂（防止与样品接触）。 • 所得到的信号更小，需要更灵敏的装置，这种模式虽然增加了显微镜的灵敏度，但当
• 类似非接触式AFM，比非接触式更靠近样品表面。损害样品的可能性比接触式少（不用 侧面力，摩擦或者拖拽）。
• 轻敲模式的分辨率和接触模式一样好，而且由于接触时间非常短暂，针尖与样品的相 互作用力很小，通常为1皮牛顿（pN）～1纳牛顿（nN），剪切力引起的分辨率的降低 和对样品的破坏几乎消失，所以适用于对生物大分子、聚合物等软样品进行成像研究 。
• 5. 超高密度信息存储 • 6. 分子间力和表面力研究 • 7 摩擦学及各种力学研究 • 8 在线检测和质量控制
返回
IBM科学家首次拍下单分子照片
二氧化锡薄膜
分选和搬运
火星土壤
遭疟疾感染的人体红血球和蓝藻
返回
AFM的缺点
• 受样品因素限制较大（不可避免） 针尖易磨钝或受污染（磨损无法修复；污染清洗困难） 针尖—样品间作用力较小 近场测量干扰问题 扫描速率低 针尖的放大效应
间歇接触式原子力显微镜
• 微悬臂在其共振频率附近做受迫振动，振荡的针尖轻轻的敲击表面，间断地和样品接 触。当针尖与样品不接触时，微悬臂以最大振幅自由振荡。当针尖与样品表面接触时 ，尽管压电陶瓷片以同样的能量激发微悬臂振荡，但是空间阻碍作用使得微悬臂的振 幅减小。反馈系统控制微悬臂的振幅恒定，针尖就跟随表面的起伏上下移动获得形貌 信息。
接触式（ contact 在非接触模式中，针尖在样品表面的上方振动，始终不与样品接触，探测器检测的是 范德华作用力和静电力等对成像样品没有破坏的长程作用力。
• 需要使用较坚硬的悬臂（防止与样品接触）。 • 所得到的信号更小，需要更灵敏的装置，这种模式虽然增加了显微镜的灵敏度，但当
• 类似非接触式AFM，比非接触式更靠近样品表面。损害样品的可能性比接触式少（不用 侧面力，摩擦或者拖拽）。
• 轻敲模式的分辨率和接触模式一样好，而且由于接触时间非常短暂，针尖与样品的相 互作用力很小，通常为1皮牛顿（pN）～1纳牛顿（nN），剪切力引起的分辨率的降低 和对样品的破坏几乎消失，所以适用于对生物大分子、聚合物等软样品进行成像研究 。
《电化学显微镜》课件
探针的功能和作用
探针是电化学显微镜中最重要的部件之一，用于 扫描样品表面并检测反射电子的信号。
电化学显微镜的操作方法
1
基本操作步骤
1. 将样品放置在样品台上
操作注意事项和技巧分享
2
2. 设置扫描参数和倍率 3. 启动扫描程序开始观察样品
- 确保样品表面清洁
4. 分析和记录得到的图像数据
- 设置合适的扫描参数
- 避免过长扫描时间以避免样品损伤
电化学显微镜的优缺点
1 优点
- 高分辨率的图像 - 能够观察到微观结构 - 对不同样品适用
2 缺点
- 对样品要求较高 - 昂贵的设备和维护成本 - 需要专业的操作技能
电化学显微镜的工作原理
基本原理
电化学显微镜利用电子与样品的相互作用来获 得图像，通过探针扫描样品表面并测量反射、 透射或散射的电子。
工作方式
电子束通过对样品的扫描，得到样品表面的反 射电子图像，然后通过处理程序生成清晰的图 像。
电化学显微镜的构造和部件
主要构造和部件介绍
电化学显微镜由电子光学系统、样品台、探针等 部件组成，每个部件都起着关键的作用。
《电化学显微镜》PPT课 件
电化学显微镜是一种利用电子束与样品相互作用来获得图像的先进显微镜技 术。本课程将介绍电化学显微镜的定义、应用领域以及工作原理。
什么是电化学显微镜
定义
电化学显微镜是一种利用电子束在样品表面扫描以获得高分辨率图像的显微镜。
应用领域
电化学显微镜广泛应用于材料科学、生物学和纳米技术领域，帮助研究者观察和分析微观结 构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
径
断口观察 彩金研究
材料学中应用 （材料分析）
偏析研究 K金研究
病理诊断
修复移植材 料在周围组 织的扩散情 况
医学中应用
细胞培养
结石成分 分析
铁质文物保护 文件真伪鉴别
法学鉴别中应用
枪弹残余物分析
头发等中的微量 元素分析
动物/人体 软组织
微生物观察
生物学中应用
动物/人体 骨骼
珍珠鉴别
指导老师 毛翔宇 版权所有 侵权必究
电子显微镜的分类及应用
主要内容
一、电子显微镜的特点和分类 二、电子显微镜的应用领域
电子显微镜的分类
透射电子显微镜
（TEM）
电子显微镜
（通常用的）
扫描电子显微镜
（SEM）
透射电子显微镜的成像原理
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。
病理检查的手段很多,如:HE 常规检查、特殊染色(组织化 学) 、免疫组化、原位分子杂交、聚合酶链反应( PCR) 、 电镜检查、病理图像分析、流式细胞仪检查、细胞培养等。 但是电镜检查起决定性作用，因为电镜可以发现特异性超 微结构信息而做出最后病理诊断。
朗格汉斯细胞组织细胞增 生症:见双模构成的似网球 拍状的颗粒
转移癌:瘤细胞大、长圆形,胞 核大、梭形,核膜不平滑,显著
增大的核质比质膜间有桥粒样 连接,胞质含少许欠发达的细胞 器,网栏状大核仁,两团染色质 间颗粒
研究金属断裂面的学科，是断裂学科的组成部分。金属破断后获 得的一对相互匹配的断裂表面及其外观形貌，称断口。在很多情 况下,利用宏观观察就可以判定断裂的性质、起始位置和裂纹扩展 路径。但如果要对断裂起点附近进行细致研究，分析断裂原因和 断裂机制，还必须进行微观观察。（来自中国显微图像网）
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 小部其进行科学的分析，根据科学分析的结果从而确 定或改进保护方案。我们对这两种铁质文物分别进行了铁质本体的金相分析、 锈层结构的显微分析、锈蚀产物的能谱分析及 X －光衍射分析。 （来自西北大 学精品课程）
保
保
护
护
前
后
的
的
铁
铁
剑
剑
和
和
金
金
相
相
分
分
析
析
枪弹残余物分析
弹发射过程所形成的射击残留物是枪击案件中一种重要的法庭物证。 通过对射击残留物的检验可解决枪击案件中犯罪嫌疑人是否开过枪、 人体和衣物等客体损伤是否为枪伤、射击距离判断、使用火药的组成 等问题。射击残留物是枪弹发射后从枪管中产生的大量火药气团快速 冷凝而形成的，因此在射击残留物的表面及内部都具有冷凝物的形态 特征，如具有特征的球状、瘤球或蜂窝结构。利用SEM/EDS法对射击 残留物的人工搜寻，劳动强度高而又容易出现漏检，自动搜寻软件的 出现，则大大降低了劳动强度，结果准确而又可进行数据统计分析。
腐蚀断口观察
曲轴断口微观形貌 (a)疲惫条纹处 (b)断裂源处
合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。 焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊 缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。 下图是针对软硬交错、研磨性高的地层设计了一种新型人 造金刚石混合孕镶块。用新型孕镶块制造的新型孕镶块阶 梯钻头的机械钻速比一般钻头提高56%～73%，进尺也有 较大提高。（来自CHINA PETROLEUM MACHINERY 1999年 第27卷 第10期 Vol.27 No.10 1999）
扫描电子显微镜结构
电子光学系统
扫
描
电
子
真空系统
显
微
镜 供电控制系统
成像系统
电子枪 真空柱 高压发生装置 高压油箱 次级电子探测器
X射线能谱分析仪
人类细胞
放大5000倍的硅藻
七层聚酯纤维片
石棉纤维
项目
扫描电镜
透射电镜
分辨本领 发大倍数 加速电压 图像特点 样品制备
K金(或开金)是黄金与其他金属熔合而成的合金。K金饰品的特点是用 金量少、成本低，又可配制成各种颜色，且不易变形和磨损。K金按 含金量多少又分24K金、22K金、18K金、9K金等。我国市场上最多 见的“18K 金”，其含金量为18×4.1666＝75%，饰品上应打上的印 记为“18K”或“750”。
（来自北京理化分析测试技术学会）
第一台实际工作的透射电子显微镜 现在在德国慕尼黑的的遗址博物馆
由透射电子显微镜拍摄的葡萄 球菌细胞, 放大倍数 50000
扫描电子显微镜的成像原理
扫描电镜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。
样品尺寸 样品损伤
样品成像 信号
发大倍数 调节
决定分辨 率因 素
70～100 Å 20～40万倍 1～50 KV 景深长、三维立体结构 固定-脱水-临界点干燥-喷涂金属
1cm3 光斑直径只有几十埃的电子束在 样品上扫描，对样品损伤极小 二次电子、背散射电子
2Å 100万倍 几十千伏～几百千伏
景深小、两维平面结构
细胞培养
细胞培养细胞培养技术也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细 胞培养技术。细胞培养，既包括微生物细胞的培养，细胞培养技术可以 由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞，这是 克隆技术必不可少的环节，而且细胞培养本身就是细胞的克隆。通过细 胞培养得到大量的细胞或其代谢产物
293T细胞
293T细胞
铁质文物保护
铁质文物的保护一直以来都是文物保护工作的重要分支之一。由于铁质文物 易腐蚀，出土后若保存环境不当，很快就会产生大面积的锈蚀，故而铁质文物 的保护要求在文物出土后应及时进行。又由于铁元素本身不很稳定，遇到氧气 及水后极易发生锈蚀，这就又给铁质文物的保护带来了一定的难度。 要合理
Co98%P2% 合金金相图
（方框内为晶界 偏析磷化物）
Co58.8%Ni39.2%P2% 合金金相图
（方框内为晶界偏析磷 化物）
彩金，又称彩色金。即具有紫红、红、粉红、橙、 绿、蓝、褐及黑色的开金。它们是用金加入铜、铝、 银、钴、钯、铁、镉、镍等金属熔炼而成。颜色越 是奇特的彩金，系统光路图
透射电子显微镜的结构
照明系统
电子光学系统 （镜筒）
成像系统 观察记录系统
透 射
真空系统
由机械泵和扩散泵完成
电
新型电镜用离子泵提高真空速度
子
显
电子枪加速电子用小电流高电压电源
微 供电控制系统
镜
透镜激磁用大电流低压电源
EDS（能量散射光谱仪）
附加仪器系统
WDS EELS
透射电镜的结构图示
固定-脱水-包埋-超薄切片-重金属染 色
50～100nm切片 大约1μm直径电子束打到样品上，造
成一定程度损伤
透射电子
用衰减器改变扫描线圈电流，进 调整中间镜电流改变放大率 行放大率调节
入射电子束直径决定图像分辨率。 加速电压、电源稳定度、像差、样
加速电压、透镜缩小率、电源稳
品厚度等影响分辨率
定度及像差决定电子束斑直