扫描电镜和透射电镜的区别
扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)
二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。
扫描电子显微镜（SEM）
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扫描电镜的优点：有较高的放大倍数，20-200000倍之间连续可调；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；试样制备简单，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（即SEM-EDS），因此它是当今十分重要的科学研究仪器之一。
扫描电子显微镜（SEM）工作原理
透射电子显微镜（TEM）：
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。
扫描电子显微镜下，细胞（粉色、蓝色）上培养出来的新冠病毒（黄色）
学习感悟：生命科学的发展离不开技术，显微镜的发明推动了生命科学的发展。要观察病毒就需要特殊的显微镜。
扫描电子显微镜（SEM）：
扫描电子显微镜是1965年发明的主要用于细胞生物学研究电子显微镜，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子。
光学电镜与扫面电镜和透射电镜的区别
（一）光学显微镜与扫描电镜的区别成像原理不同：光学显微镜利用几何光学成像原理进行成像，电子显微镜利用高能量电子束轰击样品表面，激发出样品表面的各种物理信号，再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息。
分辨率不同：光学显微镜因为光的干涉与衍射作用，分辨率只能局限于0.2-0.5um之间。
电子显微镜因为采用电子束作为光源，其分辨率可达到1-3nm之间，因此光学显微镜的组织观察属于微米级分析，电子显微镜的组织观测属于纳米级分析。
景深不同：一般光学显微镜的景深在2-3um之间，因此对样品的表面光滑程度具有极高的要求，所以制样过程相对比较复杂。
扫描电镜的景深则可高达几个毫米，因此对样品表面的光滑程度几何没有任何要求，样品制备比较简单，有些样品几乎无需制样。
体式显微镜虽然也具有比较大的景深，但其分辨率却非常的低。
应用领域：学显微镜主要用于光滑表面的微米级组织观察与测量，因为采用可见光作为光源因此不仅能观察样品表层组织而且在表层以下的一定范围内的组织同样也可被观察到，并且光学显微镜对于色彩的识别非常敏感和准确。
电子显微镜主要用于纳米级的样品表面形貌观测，因为扫描电镜是依靠物理信号的强度来区分组织信息的，因此扫描电镜的图像都是黑白的，对于彩色图像的识别扫描电镜显得无能为力。
扫描电镜不仅可以观察样品表面的组织形貌，通过使用EDS、WDS、EBSD等不同的附件设备，扫描电镜还可进一步扩展使用功能。
通过使用EDS、WDS辅助设备，扫描电镜可以对微区化学成分进行分析，这一点在失效分析研究领域尤为重要。
使用EBSD，扫描电镜可以对材料的晶格取向进行研究。
断口分析（二）什么是光学显微镜、电子显微镜及两者的区别什么是光学显微镜：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。
什么是电子显微镜：电子显微镜是以电子束为照明源，通过电子流对样品的透射或反射及电磁透镜的多级放大后在荧光屏上成像的大型仪器，而光学显微镜则是利用可见光照明，将微小物体形成放大影像的光学仪器。
扫描电镜和透射电镜的区别
扫描电镜和透射电镜的区别发布者：飞纳电镜电子显微镜已经成为表征各种材料的有力工具。
它的多功能性和极高的空间分辨率使其成为许多应用中非常有价值的工具。
其中，两种主要的电子显微镜是透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。
在这篇博客中，将简要描述他们的相似点和不同点。
扫描电镜和透射电镜的工作原理从相似点开始,这两种设备都使用电子来获取样品的图像。
他们的主要组成部分是相同的;∙电子源;∙电磁和静电透镜控制电子束的形状和轨迹;∙光阑。
所有这些组件都存在于高真空中。
现在转向这两种设备的差异性。
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（详细了解SEM中检测到的不同类型的电子）。
而透射电镜（TEM）是使用透射电子，收集透过样品的电子。
因此，透射电镜（TEM）提供了样品的内部结构，如晶体结构，形态和应力状态信息，而扫描电镜（SEM）则提供了样品表面及其组成的信息。
而且，这两种设备最明显的差别之一是它们可以达到的最佳空间分辨率;扫描电镜（SEM）的分辨率被限制在〜0.5nm，而随着最近在球差校正透射电镜（TEM）中的发展，已经报道了其空间分辨率甚至小于50pm。
哪种电子显微镜技术最适合操作员进行分析？这完全取决于操作员想要执行的分析类型。
例如，如果操作员想获取样品的表面信息，如粗糙度或污染物检测，则应选择扫描电镜（SEM）。
另一方面，如果操作员想知道样品的晶体结构是什么，或者想寻找可能存在的结构缺陷或杂质，那么使用透射电镜（TEM）是唯一的方法。
扫描电镜（SEM）提供样品表面的3D图像，而透射电镜（TEM）图像是样品的2D投影，这在某些情况下使操作员对结果的解释更加困难。
由于透射电子的要求，透射电镜（TEM）的样品必须非常薄，通常低于150nm，并且在需要高分辨率成像的情况下，甚至需要低于30nm，而对于扫描电镜（SEM）成像，没有这样的特定要求。
这揭示了这两种设备之间的另一个主要差别：样品制备。
TEM,SEM,EDS,WDS 比较(word文档良心出品)
透射电镜、扫描电镜和电子探针微区成分分析技术等以电子束为照明源的分析仪器，都是利用电子与物质的交互作用所产生的各种信息来揭示物质的形貌、结构和成分弹性(相干)散射：原子核的正电荷对电子的吸引作用所致，电子改变方向，能量无变化。
(相干)散射波在结晶物质中可以产生相干干涉——电子衍射。
非弹性(非相干)散射：原子核及核外电子与入射电子相互作用，有能量损失，产生连续X射线谱、特征X射线谱、俄歇电子、二次电子、阴极荧光等。
要利用TEM分析材料的显微组织，首先需要制备对电子束“透明”的样品，电子束穿透固体样品的能力，主要取决于加速电压U(电子能量E)和样品原子序数Z，一般U越高、Z越低，电子穿透的厚度越大。
对电子束聚焦成像的装置——电子透镜改变透镜电流，改变f，改变放大倍数电磁透镜具有景深大、焦点长的特点：景深大: 观察粗糙表面很有利，立体感强。
焦点长: 对图像的观察记录带来方便. 荧光屏上清晰的像, 在荧光屏下的照相底片记录的像也是清晰的。
透射电镜主要由三部分组成：电子光学系统、真空系统、电源系统。
真空系统作用：防止电子束与气体分子碰撞而改变运动轨迹；防止灯丝(W丝)氧化；减少样品污染；防止电极间的高压放电(保证电子枪中电极间的绝缘)。
制样技术①复型技术（只能提供有关表面形貌的资料）塑料一级复型、碳一级复型、萃取复型②薄膜样品的制备（研究材料内部结构和晶体缺陷）切片、机械研磨或化学抛光、双喷电解或离子束轰击减薄③粉末样品的制备电子衍射与X射线衍射的比较电子衍射与X射线衍射在几何原理上有许多类同之处，均应用布拉格方程、倒易点阵、厄瓦尔德球及结构因子来讨论、分析衍射图像，二者所得到的晶体衍射花样在几何特征上也大致相似。
不同点：①显微图像与微区晶体结构分析相结合由于电子束可以聚焦，人们可借助借助于TEM显微图像，在放大几十万倍的情况下，选择小至微纳米的微区或单个晶粒进行晶体结构分析。
②电子的散射比X射线大物质对电子的散射比对X射线大得多(10 ~10倍)，因此电子在物质中的穿透深度比X射线小得多，参与衍射的仅为表面的几十个原子层，故特别适用于表面和薄膜的晶体结构研究。
电镜区别
偏光显微镜、扫描电镜和投射电镜的区别(2010-03-22 10:46:01)偏光显微镜：偏光显微镜是光学显微镜的一种，光学显微镜可用于研究透明和不透明材料的形态结构。
高分子材料结构研究的许多内容在光学显微镜的分辨尺寸内，如高分子的结晶形态、结晶过程和取向等；共混或者嵌段、接枝共聚物的相结构；复合材料的多相结构以及高分子液晶的织态结构等。
偏光显微镜是在普通光学显微镜上分别在试样台上各加一片偏振片。
偏振片只允许在某一特定方向上振动的光通过。
偏光显微镜是一种适用于研究球晶结构以及取向度的非常有用的一起。
高聚物在熔融和无定形时呈现光学各向同性，即各方向上折射率相同，完全不能通过检偏片，因而视野全暗。
当高聚物存在晶态或取向时，光学性质随方向而异，产生双折射，视野明亮，可以观察到结构形态。
也就是大家所熟悉的球晶的黑十字消光现象。
在高聚物多相体系研究中，对于共混和共聚，如果其中有一相可以结晶，可用于偏光显微镜直接研究其多相体系的结构。
实质的含义是各相同性的是不透明的，结晶的地方是透明的。
电子显微镜可以研究高分子晶体的形貌和结构，高分子多相、微观相分离结构、高分子材料的表面和界面、断口、粘合剂的粘结效果等。
目前应用较为广泛的是透射电子显微镜和扫描电子显微镜。
扫描电镜是近几年发展起来的一种电子仪器，使研究三维表面结构的有力工具，他比透射电镜优越，如分辨率高、发达倍数大等。
电子显微镜（以下简称电镜）属电子光学仪器。
由于电子的德布罗意波波长比光波短几个量级，所以电镜具有高分辨成像的能力。
首先发明的是透射电镜，由M.诺尔和E.鲁斯卡于1932年发明并突破了光学显微镜分辨极限。
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。
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，用于观察超微结构，即小于0.2nm、光学显微镜下无法看清的结构，又称"亚显微结构"。
透射电镜和扫描电镜的区别
透射电镜和扫描电镜的区别扫描电镜和透射电镜的区别在于。
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。
扫描电镜和透射电镜的原理
扫描电镜和透射电镜的原理1. 简介嘿，朋友们！今天咱们聊聊两种神奇的显微镜：扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）。
这两位显微镜界的大咖就像两位超级英雄，各有各的绝技，帮助科学家们揭开微观世界的神秘面纱。
听起来是不是很酷？嘿嘿，别着急，慢慢来，咱们先来个大概念的扫盲。
2. 扫描电镜（SEM）2.1 工作原理好，先说说扫描电镜吧。
这家伙的工作原理就像在玩“扫雷”游戏。
你知道的，它用的是一束高能电子，咔咔咔地“扫”过样品表面。
当这束电子击中样品时，样品会发出二次电子、背散射电子等信号。
接着，扫描电镜就像一位认真负责的侦探，通过这些信号来重建样品的表面图像。
是不是感觉它特别像个“高科技侦探”？2.2 图像特点而且，扫描电镜的图像可不是随随便便的，它可以让我们看到样品表面的微观细节，像个“放大镜”一样。
想象一下，细菌、细胞、纳米材料，这些平时肉眼根本看不见的东西，在它面前都变得清晰可见，简直是微观界的“明星”！更有趣的是，它还可以提供三维图像，给人一种身临其境的感觉。
哇，真是太神奇了！3. 透射电镜（TEM）3.1 工作原理说完扫描电镜，咱们来看看透射电镜。
这位“超级英雄”可是更为强大。
透射电镜的工作原理就像是在观察电影放映一样。
它把电子束打进样品，样品像幕布一样，电子在穿透过程中被样品的内部结构散射。
透过样品后的电子，再被收集起来，形成高分辨率的图像，简直就像在揭开层层面纱，让我们看到样品的“真面目”！3.2 应用领域透射电镜的分辨率非常高，可以达到原子级别的观察，真是让人叹为观止。
用它可以研究材料的微观结构，分析晶体缺陷，甚至观察生物样品的超微结构。
你能想象吗？在透射电镜下，一根头发的内部结构都能看得一清二楚，真是细致入微，简直让人不敢相信自己的眼睛！4. 比较与总结4.1 优缺点现在，咱们来聊聊这两位英雄的优缺点。
扫描电镜虽然不能像透射电镜那样观察到内部结构，但它在样品制备上要简单得多，很多时候只需把样品直接放进来就好。
扫描电镜和透射电镜的异同-张文强
扫描电镜和透射电镜的异同化学化工学院 15级应用化学 1032011523043 张文强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最后写论文的时候就用了扫描电镜的图，你说看主要做形貌，凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过要要注意扫描电镜目前分辨率，看看能否达到实验要求。
两种测试手段的适用情况凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过最好的扫描电镜目前分辨率在0.5~1nm左右。
如果需要进一步观察表面形貌，需要使用扫描探针显微镜SPM（AFM，STM).如果需要对物质内部晶体或者原子结构进行了解，需要使用TEM. 例如钢铁材料的晶格缺陷,细胞内部的组织变化。
当然很多时候对于nm 材料的形搜索态也使用TEM观察。
区别扫描电镜观察的是样品表面的形态，而透射电镜是观察样品结构形态的。
一般情况下，透射电镜放大倍数更大，真空要求也更高。
扫描电镜可以看比较“大”的样品，最大可以达到直径200mm以上，高度80mm左右，而透射电镜的样品只能放在直径3mm 左右的铜网上进行观察。
一、分析信号(1)扫描电镜扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。
当一束高能的入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）。
原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。
扫描电镜SEM&透射电镜TEM简介
扫描电镜SEM&透射电镜TEM简介1. 光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。
光学显微镜放大倍率最高只有约1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。
2. 根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关：λe=h / mv= h / (2qmV)1/2=12.2 / (V)1/2 (Å)在 10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12Å，远低于可见光的4000 - 7000Å，所以电子显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多，但是扫描式电子显微镜的电子束直径大多在50-100Å之间，电子与原子核的弹性散射 (Elastic Scattering) 与非弹性散射(Inelastic Scattering) 的反应体积又会比原有的电子束直径增大，因此一般穿透式电子显微镜的分辨率比扫描式电子显微镜高。
3. 扫描式显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的样品。
4. 扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪 (Electron Gun) 发射电子束，经过一组磁透镜聚焦 (Condenser Lens) 聚焦后，用遮蔽孔径 (Condenser Aperture) 选择电子束的尺寸(Beam Size)后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜 (Objective Lens) 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子 (Secondary Electron) 或背向散射电子 (Backscattered Electron) 成像。
5. 电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布 (Energy Spread) 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射 (Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。
扫描电镜及透射电镜
材料研究方法-电镜应用随着科学技术的发展进步，人们不断需要从更高的微观层次观察、认识周围的物质世界。
细胞、微生物等微米尺度的物体直接用肉眼观察不到，显微镜的发明解决了这个问题。
目前，纳米科技成为研究热点，集成电路工艺加工的特征尺度进人深亚微米，所有这些更加微小的物体光学显微镜也观察不到，必须使用电子显微镜[1-2]。
电子显微镜可分为扫描电子显微镜简称扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜简称透射电镜(TEM)两大类。
1.扫描电镜扫描电镜用电子束在样品表面扫描，同时，阴极射线管内的电子束与样品表面的电子束同步扫描，将电子束在样品上激发的各种信号用探测器接收，并用它来调制显像管中扫描电子束的强度，在阴极射线管的屏幕上就得到了相应衬度的扫描电子显微像。
电子束在样品表面扫描，与样品发生各种不同的相互作用，产生不同信号，获得的相应的显微像的意义也不一样。
最主要的有以下几种。
1.1二次电子扫描电镜最基本，最有代表意义，也是分析检测用得最多的就是它的二次电子(SE)衬度像。
二次电子是样品中原子的核外电子在人射电子的激发下离开该原子而形成的，它的能量比较小(一般小于50ev)，因而在样品中的平均自由程也小，只有在近表面(约十纳米量级)，二次电子才能逸出表面被接收器接收并用于成像。
电子束与样品相互作用涉及的范围成“梨”形。
在近表面区域，人射电子与样品的相互作用才刚刚开始，束斑直径还来不及扩展，与原人射电子束直径比，变化还不大，相互作用发射二次电子的范围小，有利于得到比较高的分辨率。
目前，商品扫描电镜的分辨率已经达到一纳米。
加上扫描电镜的的景深大，因而可以获得高倍率的、立体感强的、直观的显微图像。
这是扫描电镜获得广泛应用的最主要原因。
射二次电子的范围小，有利于得到比较高的分辨率。
目前，商品扫描电镜的分辨率已经达到一纳米。
加上扫描电镜的的景深大，因而可以获得高倍率的、立体感强的、直观的显微图像。
这是扫描电镜获得广泛应用的最主要原因。
扫描电镜和透射电镜
扫描电镜和透射电镜(scanning electron microscopy，SEM)扫描电子显微镜是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。
二次电子能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点成像的方法获得放大像。
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)。
原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。
扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信息检测器，使选择检测得以实现。
如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观形貌的信息;对x射线的采集，可得到物质化学成分的信息。
正因如此，根据不同需求，可制造出功能配置不同的扫描电子显微镜。
[编辑]结构扫描电子显微镜由三大部分组成：真空系统，电子束系统以及成像系统。
以下提到扫描电子显微镜之处，均用SEM代替[编辑]真空系统真空系统主要包括真空泵和真空柱两部分。
真空柱是一个密封的柱形容器。
真空泵用来在真空柱内产生真空。
有机械泵、油扩散泵以及涡轮分子泵三大类，机械泵加油扩散泵的组合可以满足配置钨枪的SEM的真空要求，但对于装置了场致发射枪或六硼化镧枪的SEM,则需要机械泵加涡轮分子泵的组合。
成象系统和电子束系统均内置在真空柱中。
真空柱底端即为右图所示的密封室，用于放置样品。
之所以要用真空，主要基于以下两点原因：电子束系统中的灯丝在普通大气中会迅速氧化而失效，所以除了在使用SEM时需要用真空以外，平时还需要以纯氮气或惰性气体充满整个真空柱。
第5篇19电镜(透射电镜和扫描电镜)PPT课件
2021
49
Morphology
(a)
(b)
SEM (a) and TEM (b) microphotographs of MWCNT.
2021
50
1．材料表面形态（组织）观察
2021
51
2．断口形貌观察
2021
52
2．断口形貌观察
2021
53
3．磨损表面形貌观察
2021
54
4．纳米结构材料形态观察
2021
6
物镜(M0)用来获得被检物的一次放大像和衍射谱，它 决定显微镜的分辨率，是电镜的心脏．中间镜(Mi)是 个可变倍率的弱透镜，它的作用是把物镜形成一次中
间像或衍射谱射到投影镜的物面上．投影镜(Mp)把中 间镜形成的二次像及衍射谱放大到荧光屏上，一般具
有2—3个聚光镜和4—6个物镜加投影镜。
球晶的偏光显微镜照片
2021
37
2021
38
观察非晶聚合物的形态
2021
39
电镜在聚合物研究中的应用
观察聚合物的聚集态结构 研究聚合物的多相共混体系 在聚合物纳米复合材料研究中的应用
2021
40
研究聚合物的多相共混体系 研究聚合物共混体系中的相行为与分散 研究聚合物共混体系中的断裂机理
2021
41
研究聚合物共混体系中的相行为与分散
100/0
95/5
(a)
(b)
1 m
SEM images for PHBV/PBAT blends: (a) 100/0, (b)
95/5,(c) 90/10, and (d) 80/20.
2021
42
研究聚合物共混体系中的相行为与分散
电镜知识点
电镜知识点电镜是一种具有高分辨率的显微镜，能够观察到微观尺度下的物质结构和特征。
它在科学研究、医学诊断和工业生产等领域起着重要作用。
本文将逐步介绍电镜的原理、类型和应用。
1.原理电镜利用电子束取代了光线束，以实现更高的分辨率。
电子束具有较短的波长，使得电镜能够观察到更小的物体和更细微的结构。
电子束通过透镜系统进行聚焦和放大，然后与物体相互作用，形成显微图像。
2.类型电镜主要分为两种类型：透射电镜和扫描电镜。
2.1 透射电镜透射电镜通过物体的透明部分传递电子束，形成投影图像。
它能够观察到物体的内部结构和成分。
透射电镜常用于研究生物样品、材料和纳米颗粒等。
2.2 扫描电镜扫描电镜通过扫描物体表面的电子反射，形成显微图像。
它能够观察到物体的表面形貌和微观结构。
扫描电镜常用于研究材料表面、昆虫结构和微电子器件等。
3.应用电镜在多个领域有广泛的应用。
3.1 生物科学电镜被广泛应用于生物科学领域，用于观察细胞结构、病毒、蛋白质和细菌等微生物。
它可以帮助科学家研究生物体的组织结构、功能和相互作用。
3.2 材料科学电镜在材料科学研究中发挥着重要作用。
它可以观察到材料的晶体结构、界面、缺陷和纳米颗粒等。
这对于改进材料的性能和开发新材料具有重要意义。
3.3 医学诊断电镜在医学诊断中也有应用。
它可以帮助医生观察和诊断病理标本中的细胞结构和病变情况，从而提供准确的诊断和治疗方案。
3.4 工业生产电镜在工业生产中被广泛使用。
它可以用于质量控制、产品检测和故障分析等方面。
通过观察材料的微观结构和表面形貌，可以提高产品质量和生产效率。
总结：电镜是一种重要的科学工具，能够观察到微观尺度下的物质结构和特征。
透射电镜和扫描电镜是常用的电镜类型。
电镜在生物科学、材料科学、医学诊断和工业生产等领域有广泛的应用。
通过电镜的使用，我们可以深入了解微观世界，推动科学研究和技术发展的进步。
扫描电镜与透射电镜
制片过程
1.石蜡切片术 (paraffin sectioning)
（3）染色(staining)： 是用染料使无色组织切片着色，增加对 比度， 便于镜下观察。染色方法很多，但没有 一种 能使细胞全部结构同时着色。 常用的染色方法：
Байду номын сангаас
H.E
苏木精（hematoxylin）：细胞核和胞质内的嗜 碱性物质着蓝紫色 。 伊红（eosin）：细胞质基质和间质内的胶 原纤维等着红色。
(二)电子显微镜技术
(electron microscopy)
光镜：分辨率为0.2μ m，放大倍数约为1000倍； 电镜：分辨率为0.2nm，比光镜高1000倍，可放 大几万倍到几十万倍，因此电镜能观察到细胞 的更微细结构。 在光镜与电镜下进行观察，常用的长度计量单 位为毫米（mm）、微米（μ m）和纳米（nm）。 这些单位间的关系如下： μ m( 微米 ) ＝ 10-3mm( 毫 米)；nm(纳米)＝10-3μ m(微米)
结构； • 放大倍数1000倍； • 分辨率0.2μm； • 组织制成薄片，以利光线通过。
（1）取材（1.0cm) 固定(甲醛） 酒精脱水 （低-高） 透明（二甲苯） 浸蜡包埋 切 片（5－10 um） 展片；
（2）脱蜡（二甲苯） 酒精（高-低） 水 苏木精-伊红染色 酒精脱水（低-高） 透明 （二甲苯） 封片（树胶）
形态与结构形态与结构特殊结构spore脱水而成为细菌休眠形式对外界的抵抗力增加可发芽成繁殖体有致病性有鉴别作用应以杀死芽胞为灭菌效果的指标组织化学术histochemistry通过化学或物理反应原理在切片上加某种试剂和组织中的待检物质发生化学反应其最终产物或为有色沉淀物以光镜观察
（一）一般光学显微镜术 • 镜下结构称光镜（light microscope LM)
扫描电镜和透射电镜的区别完整版
扫描电镜和透射电镜的区别一、分析信号(1)扫描电镜扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。
当一束高能的入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）。
原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。
扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信息检测器，使选择检测得以实现。
如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观形貌的信息；对X射线的采集，可得到物质化学成分的信息。
(2)透射电镜根据德布罗意（De Broglie,20世纪法国科学家）提出的运动的微观粒子具有波粒二象性的观点，电子束流也具有波动性，而且电子波的波长比可见光要短得多（例如200千伏加速电压下电子波波长为0.00251纳米），显然，如果用电子束作光源制成的显微镜将具有比光学显微镜高得多的分辨能力。
更重要的是，由于电子在电场中会受到电场力运动，以及运动的电子在磁场中会受到洛伦兹力的作用而发生偏转，这使得使用科学手段使电子束聚焦和成像成为可能。
二、结构(1)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(Auger)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，其产生率主要取决于样品的形貌和成分。
通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像，它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。
扫描电镜与透射电镜原理异同点
1、扫描电子显微镜与透射电子显微镜异同。
扫描电子显微镜原理：其工作原理从电子枪中发射出的电子束，受到阳极高压加速射向镜筒，经过聚光镜聚焦，在样品表面形成一个具有一定能量、强度、斑点直径的电子束。
在扫描线圈的磁场作用下，入射电子束在样品表面上按照一定的空间和时间顺序做光栅式逐点扫描。
在样品表面激发出次级电子，次级电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。
试样表面信号强度与显像管荧光屏亮度一一对应。
次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关。
图像为立体形象，反映了标本的表面结构。
为了使标本表面发射出次级电子，标本在固定、脱水后，要喷涂上一层重金属微粒，重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。
透射电子显微镜原理：电子枪经过加热或者在强电场作用下发射出电子束，经过聚光镜汇聚到待测样品的某一区域。
透过样品的电子强度分布与样品的组织结构一一对应。
荧光屏将电子强度分布转换为人肉眼可见的光强分布。
由于物体上不同部位的结构不同，它们散射电子的能力也各不相同，结果使透过样品的电子束发生疏密的差别，在散射电子能力强的地方，透过去的电子数目少，因而打在荧光屏上所发出的光就弱，显现为暗区；而散射电子能力弱的地方，透过的电子数目多，打在荧光屏上所发出的光就强，显现为亮区，这样，便在终像上造成了有亮有暗的区域，因而出现了反差，人眼就可以辨别。
区别：（1）利用的电子种类不同。
任何一个物体都是由原子组成的，原子则是由原子核与轨道电子组成的。
当电子束照射到样品上的时候，一部分电子能从原子与原子之间的空隙中穿透过去，其余的电子有一部分会与原子核或原子的轨道电子发生碰撞被散射开来；一部分电子从样品表面被反射出来；还有一些电子是被样品吸收以后，样品激化而又从样品本身反射出来等。
透射电子显微镜收集的是透过样品的电子，扫描电子显微镜是把从样品表面反射出来的电子收集起来并使它们成像。
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扫描电镜和透射电镜的区别
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電子顯微鏡分類
電子顯微鏡按結構和用途可分為透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。
透射式電子顯微鏡常用於觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構；掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體表面的形貌，也能與X射線衍射儀或電子能譜儀相結合，構成電子微探針，用於物質成分分析；發射式電子顯微鏡用於自發射電子錶面的研究。
透射式電子顯微鏡
透射式電子顯微鏡因電子束穿透樣品後，再用電子透鏡成像放大而得名。
它的光路與光學顯微鏡相仿。
在這種電子顯微鏡中，圖像細節的對比度是由樣品的原子對電子束的散射形成的。
樣品較薄或密度較低的部分，電子束散射較少，這樣就有較多的電子通過物鏡光欄，參與成像，在圖像中顯得較亮。
反之，樣品中較厚或較密的部分，在圖像中則顯得較暗。
如果樣品太厚或過密，則像的對比度就會惡化，甚至會因吸收電子束的能量而被損傷或破壞。
透射式電子顯微鏡鏡筒的頂部是電子槍，電子由鎢絲熱陰極發射出、通過第一，第二兩個聚光鏡使電子束聚焦。
電子束通過樣品後由物鏡成像於中間鏡上，再通過中間鏡和投影鏡逐級放大，成像於螢光屏或照相乾版上。
中間鏡主要通過對勵磁電流的調節，放大倍數可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍；改變中間鏡的焦距，即可在同一樣品的微小部位上得到電子顯微像和電子衍射圖像。
為了能研究較厚的金屬切片樣品，法國杜洛斯電子光學實驗室研製出加速電壓為3500千伏的超高壓電子顯微鏡。
掃描式電子顯微鏡
掃描式電子顯微鏡的電子束不穿過樣品，僅在樣品表面掃描激發出二次電子。
放在樣品旁的閃爍體接收這些二次電子，通過放大後調製顯像管的電子束強度，從而改變顯像管螢光屏上的亮度。
顯像管的偏轉線圈與樣品表面上的電子束保持同步掃描，這樣顯像管的螢光屏就顯示出樣品表面的形貌圖像，這與工業電視機的工作原理相類似。
掃描式電子顯微鏡的解析度主要決定於樣品表面上電子束的直徑。
放大倍數是顯像管上掃描幅度與樣品上掃描幅度之比，可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍。
掃描式電子顯微鏡不需要很薄的樣品；圖像有很強的立體感；能利用電子束與物質相互作用而產生的二次電子、吸收電子和X射線等資訊分析物質成分。
掃描式電子顯微鏡的電子槍和聚光鏡與透射式電子顯微鏡的大致相同，但是為了使電子束更細，在聚光鏡下又增加了物鏡和消像散器，在物鏡內部還裝有兩組互相垂直的掃描線圈。
物鏡下面的樣品室內裝有可以移動、轉動和傾斜的樣品台。