扫描电镜,透射电镜
扫描电镜SEM和透射电镜TEM的介绍和区别(非常全面)

扫描电镜和透射电镜的区别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。
毛细胞白血病的透射电镜与扫描电镜观察
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毛细胞白血病的透射电镜与扫描电镜观察毛细胞白血病是一种罕见的与造血系统有关的恶性疾病,主要来源于B淋巴细胞的分化阻滞而导致增生异常。
透射电镜和扫描电镜是两种常用的电子显微镜技术,可以提供高分辨率的细胞结构和形貌特征的观察。
透射电镜可以观察细胞的内部结构,通过透射电镜观察毛细胞白血病样细胞,可以看到细胞核的异常特征。
在正常细胞中,细胞核呈现为圆形或者椭圆形,而在毛细胞白血病样细胞中,细胞核变得巨大,形成异形核,核内也可能出现许多粗大、颗粒状的染色质斑块。
此外,核内还可能出现核仁的增加和核仁中心的聚集。
通过透射电镜观察,还可以发现毛细胞白血病样细胞的贫血细胞骨架特征。
正常细胞骨架由微观管和微观丝组成,呈现为一种网状结构。
而在毛细胞白血病样细胞中,细胞骨架可能发生断裂、断续或稀疏等异常现象。
扫描电镜可以观察细胞表面的形貌特征。
通过扫描电镜观察毛细胞白血病样细胞,可以看到细胞表面纵横交错、像刷子一样的细长突起,这些突起被称为毛刷。
毛刷的形成是由于细胞膜的变化和釉质上皮样细胞不同的分化过程导致的。
此外,扫描电镜还可以观察到细胞表面可能有许多球形或颗粒状的结构物。
通过透射电镜和扫描电镜的观察,可以更加清晰地了解毛细胞白血病样细胞的细胞学特征。
这对于疾病的早期诊断、鉴别诊断和治疗方案的制定具有重要的临床意义。
此外,电子显微镜观察还可以进一步研究毛细胞白血病的发病机制,深入了解疾病的发展过程和病理生理变化,为疾病的治疗提供理论基础。
电镜观察毛细胞白血病样细胞可以揭示疾病的细胞学特征,对于深入理解白血病发病机制和病理生理变化具有重要意义。
毛细胞白血病样细胞在电镜下的形态学特征包括细胞核的异常和细胞质的变化。
在透射电镜下观察毛细胞白血病样细胞,细胞核的异常特征主要表现为异形核和核内染色质斑块的增多。
异形核是毛细胞白血病的典型特征之一,指的是细胞核失去正常形态,出现不规则形状、变大、变形等现象。
异形核的出现可能与遗传突变、DNA损伤、细胞增殖等因素有关。
扫描电镜SEM和透射电镜TEM样品制备技术
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凹槽 21
PP2000T冷冻样品制备室
各种样品台
样品支架安装在转移装置上 (旁边是插入液氮装置,背 景是控制器)
样品插入冷冻剂
2
S E M 制 样 技 术
样品 取样 不含水或 含水少 样品种类 含水 多 清洗 导电 不导电 固定 脱水干燥
镀金 SEM观察并照相
3
SEM的制样准则 • 尽可能保持样品本来的形貌和结构 • 在样品的干燥过程尽可能减少样品变形 • 样品表面应有良好导电性能和二次电子 发射率
4
微 胶 囊 化 产 品 的 超 微 结 构
表面结构的观察:
在SEM样品台上贴上双面胶,将少许微胶囊化产品的粉末撒于双面胶 上,吹去多余的粉末,然后喷金,采用SEM进行观察。加速电压为 15kV。
内部结构的观察:
撒少许微胶囊化DHA和EPA产品在贴了双面胶的样品台上,稍稍压 实,使一部分粉末陷入双面胶的胶基中。用刀片刮去表面的粉末,然后轻 刮双面胶的表面,立即喷金,然后用SEM进行观察,加速电压为15kV。
9
• 临界点干燥(Critical-point drying, CPD)
31.3℃ 72.8 atm
在31.3℃以下, CO2以液态形式存在,在临界温度31.3℃以 上,CO2以气态形式存在,在任何压力下都不能使CO2液化。 在临界温度下,使CO2气体液化所需的最小压力Pc为临界压 力。
10
低温(5~10℃)时,将样 品加到液体CO2中,液体CO2 取代有机溶剂,当温度升高到 31.3℃,液体CO2转化成CO2 气体,从加压池中把CO2气体 放出,由于在临界态气液不 分,当液体CO2转化成CO2气 体时,样品干燥未经过两相界 SPI # 13200-AB临界点干燥机 面。
透射电镜和扫描电镜的区别
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透射电镜和扫描电镜的区别它们都是用来研究物质结构的仪器,只是两者所采用的物质不同,扫描电镜是通过光学系统把被观察的样品放大并拍摄下来。
透射电镜主要用于测定透明样品表面形貌结构和成分的显微照相和放大观察,在有机化学、生物学、医药学、材料科学等领域有广泛的应用。
目前,扫描电子显微镜已被广泛应用于地质、冶金、机械、生物、化工、农业、环境保护及材料科学等各个领域,获得了丰富的宝贵资料。
而扫描电镜是一种能把物体各个表面的形态特征(例如,晶粒大小、比表面积、空隙率等),以图像方式直接记录下来的仪器,它能对试样作三维空间中任意位置的无接触式成像,具有高效、灵敏、能量低、景深大等优点。
透射电子显微镜最重要的应用就是在材料科学上,它是材料科学家用以研究材料表面和内部组织结构、成分的手段。
由于它是从表面对材料内部进行研究,因此可以直接观察到与表面有关的许多表面现象,如表面吸附、表面增减、表面缺陷等。
透射电子显微镜除了做透射电镜观察之外,还可以配上透射电镜样品台做扫描电镜观察,也可以通过加一些附件做成冷加工电镜,还可以通过样品制备后进行电镀做成扫描电镜,更可以用同步辐射源做成扫描电镜等等。
因为使用场合不同,设备选型不同,一般是根据研究需要进行选择,所以价格也会不同,还有可能是厂家竞争的原因。
另外,国内常见的扫描电镜和透射电镜的区别是:国内的透射电镜比较便宜,可以说是非常便宜,一般几千元的都很普遍,好点的机器就比如汉能的1万多元一台。
当然这个跟国内的成本控制有关,国外的仪器由于成本控制严格,因此在国内不容易买到,也算是一个小遗憾吧。
透射电镜是完全消耗显微镜物料的,基本上就是贵在哪里。
而扫描电镜不同,是能节省大量的显微镜物料的。
国产的扫描电镜,一般都是国外进口二手,或者回收仪器。
目前国内的二手仪器质量越来越差,甚至用了才不到2年。
这跟国内的厂家售后服务没做好有很大关系。
目前大陆在电镜方面稍微好点的公司,有个北京莱伯泰科,浙江中核,台湾艾尼克斯,在国内也算是排名靠前的。
透射电镜和扫描电镜的区别
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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。
透射电镜扫描电镜观察样品相关标准
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透射电镜扫描电镜观察样品相关标准
透射电镜和扫描电镜在观察样品时,对样品有不同的要求:
透射电镜的样品需要非常薄,一般在nm之间,而且必须用铜网支撑,铜网的孔径约有数十微米。
样品需要干燥后才可用于观察,并且必须具有导电性。
对于非导电性的物质,需要在样品表面镀金属层,一般需要厚度为10nm左右,以防止荷电现象并减轻由电子束引起的样品表面损伤。
扫描电镜在满足观察的情况下,样品尽量小为宜,要求样品干净、干燥、不发光、不发热、磁性弱而且导电。
对于粉末样品,可设法将其分散在附有支持膜(如火棉胶膜、微栅膜、超薄炭膜)的铜网上,铜网及火棉胶膜对粉末样品起支撑、承载和黏附作用。
以上内容仅供参考,如需更专业全面的信息,建议查阅电镜相关的书籍或咨询电镜领域的专家。
扫描电镜和透射电镜的原理
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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
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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
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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。
扫描电镜和透射电镜的区别
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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。
扫描、透射电镜的基本原理及其应用
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扫描、透射电镜在材料科学中的应用摘要:在科学技术快速发展的今天,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,电子显微镜的发明解决了这个问题。
电子显微镜可分为扫描电了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。
本文主要介绍扫描、透射电镜工作原理、结构特点及其发展,阐述了其在材料科学领域中的应用。
1扫描电镜的工作原理扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。
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。
通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。
电子束和固体样品表面作用时的物理现象:当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,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。
同时可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。
由电子枪发射的电子,以其交叉斑作为电子源,经二级聚光镜及物镜的缩小形成能谱仪可以获得且具有一定能量、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,于试样表面作栅网式扫描。
聚焦电子束与试样相互作,产生二次电子发射(以及其它物理信号)。
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,则可以得到反映试样表面形貌的二次电子像[1]。
2扫描电镜的构成主要包括以下几个部分:1.电子枪——产生和加速电子。
由灯丝系统和加速管两部分组成2.照明系统——聚集电子使之成为一定强度的电子束。
由两级聚光镜组合而成。
3.样品室——样品台,交换,倾斜和移动样品的装置。
4.成像系统——像的形成和放大。
由物镜、中间镜和投影镜组成的三级放大系统。
调节物镜电流可改变样品成像的离焦量。
调节中间镜电流可以改变整个系统的放大倍数。
5.观察室——观察像的空间,由荧光屏组成。
扫描电镜与透射电镜原理异同点
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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。
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
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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(SEM)和透射电镜(TEM)

摘要:简要介绍了扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)两种当前主要的电子显微分析工具在存储器器件分析过程中的应用,讨论了它们各自的适用范围以及测量精度,指出两者的有机结合可以得到比较全面的分析结果。
关键词:扫描电子显微镜;透射电子显微镜;栅氧化层中图分类号:TN16;TP333. 5 文献标识码: A 文章编号:1003-353X(2004)05-0068-041 引言在半导体制造过程中,为了对质量进行监控或者进行可靠性分析,需要对集成电路芯片的形貌进行剖析。
半导体存储器的分析是IC芯片分析中一个有代表性的例子。
由于存储器是规则结构,每个存储单元的电路和版图都是完全重复一致的,比较容易设计,因而它一般都是作为先进工艺技术开发的先导产品。
存储器的分析研究对集成电路的技术发展起着重要的作用。
存储器器件的显微分析最初使用的工具是光学显微镜,其过低的分辨率已经不适应当代超大规模集成电路的分析需求,扫描电子显微镜(SEM)已成为器件结构分析的重要手段。
但是现代半导体制造工艺正在飞速发展,深亚微米器件已经投入量产,器件的薄膜厚度最薄只有几个纳米。
对于这些器件的分析,必须采用更高分辨率的显微镜来观察,于是透射电子显微镜(TEM)[1]越来越多地参与到存储器器件的制造和分析过程。
这两种电镜分析构成了当今电子显微分析的主要手段。
2 制样电子显微分析的对象一般是芯片的某个特定部位以及它的周围区域,因此需要对检测的半导体芯片进行预处理,从而制备出可以观察的样品。
在存储器器件结构分析和集成电路工艺诊断中,常用的观察范围是与IC芯片表面正交的截面(垂直剖面),因为垂直剖面可提供各工艺层间的相互关系和由边缘和接触所产生的台阶形状的信息。
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。
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)
电镜技术在细胞学研究中的应用

电镜技术在细胞学研究中的应用随着科学技术的不断发展,关于细胞学的研究也逐渐得到了许多重大的突破。
在这个领域中,电子显微镜(简称电镜)是一种非常重要的工具。
通过电镜技术,可以观察到细胞中微小结构以及细胞内分子的运动情况,为细胞学研究提供了非常重要的信息。
本文将介绍电镜技术在细胞学研究中的应用。
1. 电镜技术基本原理电镜分为透射电镜和扫描电镜两种,透射电镜可以观察细胞内部的微观结构,扫描电镜则主要用于观察细胞表面上的形态和纹理。
他们的基本原理是:透射电镜利用电子束代替光线形成图像,通过控制电子束的速度、大小、方向等参数来形成高分辨率的图像;扫描电镜则通过电子束扫描样本表面生成图像。
在样品制备方面,透射电镜需要非常小的样品厚度,常采用冻切或者切片技术制备样品,扫描电镜的样品比较坚硬,可以通过金属涂层的方式增强样品的导电性,以便于电子束的扫描。
2.细胞内部结构的观察透射电镜是观察细胞内部结构的重要手段。
在细胞学研究中,我们通常能够看到细胞核、粒体、内质网、高尔基体等结构。
在透射电镜下,我们不仅能够看到这些结构的三维形态,还能够观察到它们的内部结构、膜系统等细节。
例如:可以观察到细胞核内的染色质的空间结构,内质网膜上的核糖体、分泌颗粒的形态等等。
通过这些观察,我们可以更好地理解细胞的组成和生命活动。
3. 细胞表面形态的观察扫描电镜则主要用于观察细胞表面的形态和纹理。
在扫描电镜下,我们不仅能够清晰地看到细胞表面的形态、大小、凹凸不平的特点,还可以观察到一些类似纹理和亮点的结构信息。
例如:通过扫描电镜技术,可以观察到红细胞的平均直径,细胞表面的拱起,病毒颗粒的形态特征等等。
这些形态特征的发现都有助于我们对细胞的认识。
4.电镜技术的尺度限制虽然电镜提供了非常高的分辨率,能够让我们更好地观察到细胞的微小结构和形态,但电镜也存在尺度限制的问题。
测试透射电镜的分辨率通常在几百万分之一厘米级别,扫描电镜则在几十万分之一厘米级别,也就是说,对于更小的颗粒,电镜并不能提供更清晰的观察。
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扫描电镜,透射电镜技术㈠序言1.电镜发展史2.电镜在生物医学中的作用3.电镜进展:超高压电镜、扫描透射电镜、扫描隧道显微镜、分析电镜等4.电镜与其它显微镜的区别㈡透射电镜1.概述2. 基本原理3.结构和操作㈢扫描电镜1.概述2.成像原理3. 结构和操作㈣超薄切片技术1.电镜对标本的要求2.标本制备过程3.人工假象问题㈤扫描电镜样品制备1.取材和予处理2.生物样品干燥3.生物样品导电㈥免疫电镜1.概述2.方法3.免疫金探针技术㈦细胞化学技术1.概述2.电得赶胞化学技术㈧细胞超微结构1.正常细胞超微结构2.超微结构的病理变化3.人工假象电子显微镜(electron microscope)利用电子束对样品放大成像的显微镜,简称电镜。
电镜的放大倍率可达百万,可分辨样品的最小细节为几个埃,而光学显微镜的放大倍率不过几千,其分辨率在理论上不能小于0.2微米,这是因为受光波波长的局限, 即可见光的波长不能小于4000埃。
为此,它促使人们去寻找更短波长的照明物质。
根据波动学说,运动着的电子可以看作是一种电子波。
电子运动的速度越高,电子波的波长越短。
例如受200千伏高压加速的电子,其波长仅为0.025埃。
这表明电子是一种理想的新光源。
此外,20世纪20~30年代,证实了轴对称分布的电磁场具有能使电子束偏转、聚焦的作用,从而找到了相当于光学显微镜中的透镜──电子透镜。
这就是具有高分辨率的电子显微镜产生的基础。
电子显微镜分为透射电镜和扫描电镜两大类(见彩图显微镜19世纪中期显微镜、显微镜带自动照相机的光学显微镜、显微镜装有场发射枪的扫描电子显微镜,分辨率为20□、显微镜超高压透射电子显微镜,加速电压可达到2000kV、显微镜R.虎克在17世纪中期制做的复式显微镜、显微镜20世纪初期的显微镜,数值孔径达1.4)。
从性能方面看,光学显微镜不仅分辨率低,而且景深也很短。
透射电镜具有极高的分辨率,但由于必须采用超薄样品(如厚度为几百甚至几十埃),所以景深的问题不突出。
扫描电镜则在这个意义上填补了两者的空隙,即既有高分辨率,又有大景深(见表各类显微镜的光学参数)。
注:此处所用电镜荧光屏尺寸为100平方毫米,观察者距荧光屏的位置为25厘米,人眼分辨率为0.2毫米。
透射电镜原理透射电镜的工作原理和普通光学显微镜非常相似,包括照明系统、成像系统和观察、照相室等。
扫描电镜结构和原理扫描电镜利用从块状样品表面收集到的信号电子成像,因此相当于一种“反射式”显微镜(个别情况下也可采用透射模式)。
发展方向70年代以来,电镜的发展主要在:①不断提高分辨率,以求观察更精细的物质结构、微小的实体以至单个原子;②研制超高压电镜和特殊环境的样品室,以研究物体在自然状态下的形貌及动态性质;③研制能对样品进行综合分析(包括形态、结构和化学成分等)的设备。
----------------------------------------------------------------------------------第一节扫描电子显微镜(刘健魏正乾)扫描电子显微镜的设计思想和工作原理,早在1935年便已被提出来了。
1942年,英国首先制成一台实验室用的扫描电镜,但由于成像的分辨率很差,照相时间太长,所以实用价值不大。
经过各国科学工作者的努力,尤其是随着电子工业技术水平的不断发展,到1956年开始生产商品扫描电镜。
近数十年来,扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中,促进了各有关学科的发展。
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.扫描电镜的结构和工作原理(一) 结构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。
检测二次电子的检测器(图15(2)的探头是一个闪烁体,当电子打到闪烁体上时,1就在其中产生光,这种光被光导管传送到光电倍增管,光信号即被转变成电流信号,再经前置放大及视频放大,电流信号转变成电压信号,最后被送到显像管的栅极。
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。
4.真空系统及电源系统扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成,其作用是使镜筒内达到10(4~10(5托的真空度。
电源系统供给各部件所需的特定的电源。
(二) 工作原理从电子枪阴极发出的直径20(m~30(m的电子束,受到阴阳极之间加速电压的作用,射向镜筒,经过聚光镜及物镜的会聚作用,缩小成直径约几毫微米的电子探针。
在物镜上部的扫描线圈的作用下,电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。
这些电子信号被相应的检测器检测,经过放大、转换,变成电压信号,最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。
显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描,并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步,这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像,这种图象反映了样品表面的形貌特征。
第二节扫描电镜生物样品制备技术大多数生物样品都含有水分,而且比较柔软,因此,在进行扫描电镜观察前,要对样品作相应的处理。
扫描电镜样品制备的主要要求是:尽可能使样品的表面结构保存好,没有变形和污染,样品干燥并且有良好导电性能。
一.样品的初步处理(一) 取材取材的基本要求和透射电镜样品制备相同,可参考第十四章超薄切片技术中所提的要求。
但是,对扫描电镜来说,样品可以稍大些,面积可达8mm×8mm,厚度可达5mm。
对于易卷曲的样品如血管、胃肠道粘膜等,可固定在滤纸或卡片纸上,以充分暴露待观察的组织表面。
(二) 样品的清洗用扫描电镜观察的部位常常是样品的表面,即组织的游离面。
由于样品取自活体组织,其表面常有血液、组织液或粘液附着,这会遮盖样品的表面结构,影响观察。
因此,在样品固定之前,要将这些附着物清洗干净。
清洗的方法有以下几种:1.用等渗的生理盐水或缓冲液清洗;2.用5%的苏打水清洗;3.用超声震荡或酶消化的方法进行处理。
例如清洗肠粘膜表面的粘液,可用下面的方法:清洗液配方:透明质酸酶300 (gα—糜蛋白酶10 mg生理盐水100 ml清洗液的pH为5.5~6。
清洗的方法是将样品浸泡在配好的清洗液中,边浸泡边震荡30分钟,最后用双蒸水洗3次。
无论用哪种清洗方法,注意在清洗时不要损伤样品。
(三) 固定固定所用的试剂和透射电镜样品制备相同,常用戊二醛及锇酸双固定。
由于样品体积较大,固定时间应适当延长。
也可用快速冷冻固定。
(四) 脱水样品经漂洗后用逐级增高浓度的酒精或丙酮脱水,然后进入中间液,一般用醋酸异戊酯作中间液。
二.样品的干燥扫描电镜观察样品要求在高真空中进行。
无论是水或脱水溶液,在高真空中都会产生剧烈地汽化,不仅影响真空度、污染样品,还会破坏样品的微细结构。
因此,样品在用电镜观察之前必须进行干燥。
干燥的方法有以下几种:(一) 空气干燥法空气干燥法又称自然干燥法,就是将经过脱水的样品,让其暴露在空气中使脱水剂逐渐挥发干燥。
这种方法的最大优点是简便易行和节省时间;它的主要缺点是在干燥过程中,组织会由于脱水剂挥发时表面张力的作用而产生收缩变形。
因此,该方法一般只适用于表面较为坚硬的样品。
(二) 临界点干燥法临界点干燥法是利用物质在临界状态时,其表面张力等于零的特性,使样品的液体完全汽化,并以气体方式排掉,来达到完全干燥的目的。
这样就可以避免表面张力的影响,较好地保存样品的微细结构。
此法操作较为方便,所用的时间也不算长,一般约2~3小时即可完成,所以是最为常用的干燥方法。
但用此法,需要特殊仪器设备。
临界点干燥是在临界点干燥仪中进行的,操作步骤如下:1.固定、脱水:按常规方法进行。
如样品是用乙醇脱水的,在脱水至100%后,要用纯丙酮置换15~20分钟。
2.转入中间液:由纯丙酮转入中间液醋酸异戊酯中,时间约15~30分钟。
3.移至样品室:将样品从醋酸异戊酯中取出,放入样品盒,然后移至临界点干燥仪的样品室内,盖上盖并拧紧以防漏气。
4.用液体二氧化碳置换醋酸异戊酯:在达到临界状态(31(C , 72.8大气压)后,将温度再升高10(C,使液体二氧化碳气化,然后打开放气阀门,逐渐排出气体,样品即完全干燥。
(三) 冷冻干燥法冷冻干燥法是将经过冷冻的样品置于高真空中,通过升华除去样品中的水分或脱水剂的过程。
冷冻干燥的基础是冰从样品中升华,即水分从固态直接转化为气态,不经过中间的液态,不存在气相和液相之间的表面张力对样品的作用,从而减轻在干燥过程中对样品的损伤。
冷冻干燥法有两种,即含水样品直接冷冻干燥和样品脱水后冷冻干燥。
1.含水样品直接冷冻干燥法1.1 取材固定:按常规方法进行。
1.2 置于冷冻保护剂中:将样品置于冷冻保护剂中浸泡数小时。
常用的冷冻保护剂为10%~20%二甲基亚砜水溶液,或15%~40%甘油水溶液。
1.3 骤冷:将经过保护剂处理的样品迅速投入用液氮预冷至(150(C的氟利昂冷冻剂中,使样品中的水分很快冻结。
1.4 干燥:将已冻结的样品移到冷冻干燥器内已预冷的样品台上,抽真空,经几小时或数天后,样品即达到干燥。
本方法不需要脱水,避免了有机溶剂对样品成分的抽提作用,不会使样品收缩,也是较早使用的方法。
但是,由于花费时间长,消耗液氮多,容易产生冰晶损伤,因此未被广泛应用。
2.样品脱水后冷冻干燥样品用乙醇或丙酮脱水后过渡到某些易挥发的有机溶剂中,然后连同这些溶剂一起冷冻并在真空中升华而达到干燥。