场发射电镜
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样品信息：没有任何处
理的特氟龙高分子样品 观察到分子之间间距为 20 Å
使用ZEISS专利in-Lens SE探测器
2.低电压性能
喷金与不喷金样品比较
500V低电压
贴壁细胞-喷金后SEM图像
贴壁细胞-没有喷金处理SEM图像
Application Example: High Resolution @ Low KV
--- 5nm bovine scleral collagen fibrils
Details that were never seen with an SEM before!
500V, 30 pA, In-lens detector
Sample: Bovine scleral collagen fibrils with Dperiodicity and matrix with nanostructure of ~5 nm in diameter (bright color)
产品/应用团队
售后24小时技术咨询 培训，应用和技术中心 入门级培训 应用培训
客户
销售团队
售后维修 团队
DEMO 实验室
研发中心
产品开发部门
蔡司校园行
48
Questions:
1.FESEM在生命科学研究中的优势？
2.什么是3View？
3.3View-3D工作的优势？
Sample: Listeria;
Mag: 30KX
Sample: Listeria;
Mag: 30KX
InLens SE Detector
SE2 Detector
Better Tomography Signal
SE1 & SE2 Signal
Sample: Listeria;
Mag: 50KX
Sample: Listeria;
No Distortion
- 3View images the blockface not the distorted section
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展史
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
46
ZEISS-FESEM
我们的团队就在您的身边…
ZEISS 全球
特点：分辨率高，耗时，限制样品尺寸（几百纳米），Single particles
Serial Sectioning
特点：样品被存放下来，耗时，任一切片破坏无法重构
CrossBeam® Series
特点：自动，快速，损坏样品，样品尺寸受限（几百微米）
FESEM-3View
特点：自动，省时，快速，损坏样品，样品尺寸不受限（1x1x0.6毫米）
Sample: Carbon nanotubes The bright areas are thin layers of polymer.
Ultra low voltage imaging at 20 Volts
样品：金颗粒标样， 加速电压20V
Beam Sample Interaction – Influence of Beam Energy
Microscopes used
Widefield
Transmission Electron
Light/Optical LM
FESEM and FIB-SEM
TEM
EM
TEM-Tomography
1st step: Obtaining the tilt series
2nd step: Reconstruction
- All cutting is performed automatically and unassisted - Images no longer acquired from sections
Secure Collection
- Sections are no longer collected or lost
low beam noise <1%
cross over free beam path no significant Boersch effect, high depth of focus beam booster superb image resolution throughout the whole beam energy range, particularly down to 100 eV. High resistance to ambient magnetic stray fields
第一台商业扫描电镜 最新场发射扫描电镜
SEM特点：
1.观察样品表面形貌（外观）
被病毒侵蚀的细胞SEM图像
细胞切片TEM图像，突触，突触小泡
人类上皮细胞被沙眼衣原体菌感染
6
SEM特点：
2.样品制备过程相对简单
取材，清洗和暴露，固定，脱水，干燥，导电处理 仪器：临界点干燥仪，冰冻干燥 常规无需切成薄片
SE
EsB
Immuno Gold Labelling
Simultaneous imaging of immuno gold in cells with inlens SE and EsB detector
Any mixing ratio between INLENS and EsB is possible
蔡司校园行-第四军医大学
场发射扫描电镜-3D世界
公司：Carl Zeiss 报告人：孙莉 时间：2013.6.24 地点：第四军医大
蔡司校园行-第四军医大学
明 辨 未 来
博 学 蔡 司
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展情况
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
扫描电镜发展
SE2 Detector
• • • Best general tomography image Faster scan speed @ same S/N Opt. WD 5~12mm
Gemini - CDS (Complete Detection System)
EsB
Inlens
Magnetic lens
Application Example: High Resolution @ Low KV
--- Carbon nanotubes
Detailed Image is possible even at lowest beam energy !
30 V, 250 pA, In-lens detector
Mag: 50KX
InLens SE Detector Better Tomography Signal Details
HESE2 Detector
Principle of SE Detectors
InLens SE Detector
• • • Highest Resolution: shortest WD (Opt <5mm) Very good performance @ Low KV Very high surface sensitivity
39
应用实例：染色小鼠眼外肌
.共1000张图片 .3D数据体积100x100x100um .Z轴厚度100nm .自动过夜运行程序 .图片提供者Dr.Peter Munro
(University College London,
School of Ophthalmology)
40
应用实例：染色小鼠眼外肌
现在的SEM-综合型平台
Βιβλιοθήκη Baidu
3D工作
原生态观察
Dentine; QBSD-detector, 400 Pa, 25 keV, 1.3°C
ESEM vs Cryo SE
样品：链霉菌
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展情况
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
1.高分辨率
Sample : mosquito fish (Gambusia affinis) spinal column. Courtesy of Dr. Eduardo Rosa-Molinar, University of Puerto Rico-Rio Piedras
样品：蚊子鱼脊柱
应用实例：斑马鱼的尾巴区域
Summary for FESEM
1.High resolution 2.Low KV 3.GEMINI technology 4.InLens SE and ESB detector
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展情况
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
29
3-D Instrumentation
重构出末梢神经内部结构
Zeiss ΣIGMA 3View and MERLIN 3View
EN_41_011_026_3view.pdf
3VIEW对场发射扫描电镜的要求
• 稳定性 • 大样品室 • 低电压性能 • 探测器性能
ATLAS 大视野拍图软件
鼠脑切片
2张图片整合 分辨率 24K × 24K Pixel size 2nm
Electrostatic lens
AsB
STEM
Zeiss专利EsB-脑组织
Epoxy embedded heavy metal stained biological brain tissue
Epoxy embedded heavy metal stained biological brain tissue
Monte Carlo Simulations
5kV
1kV
10kV
Monte Carlo Simulation of the beam – sample interaction for a Si sample at 1kV and 10kV.
低电压-保护生物样品得到表面信息
样品： 贴壁细胞内有病毒 加速电压200V， ZEISS专利InLens SE 探测器
20
In-lens SE-detector
Beam booster
Magnetic lens
Scan coils Electrostatic lens Specimen
The Position of Inlens & SE Detector
InLens Detector
SE Detector
SE1 & SE2 Signal
Summary for 3View Solutions
Time: High Speed
- Unattended automated acquisition - No difficult setup or alignment issues
No Volume Limitations No longer inhibited by grid bars or number of sections No More Ultrathin Sectioning
SEM特点：
3.衬度更好的STEM像
只进行常规固定，没有重金属染色
Application Example 4 - Glomeruli, Kidney Tissue
FESEM-STEM
样品信息： 老鼠肾脏组织， 40nm切片 ZEISS-FESEM 使用STEM探测 器获得图像
1.MGNT, 26.01.2011 Dr. Sabine Lenz, Carl Zeiss NTS
Zeiss专利Gemini 镜筒设计
— Electron Optics
Beam path with no intermediate cross over
Features highly stable thermal FEG < 0.5 % /h variation
Electromagnetic aperture changer Condenser lens
3View-扫描电镜样品室内装入超薄切片
超薄切片
Zeiss场发射扫描电镜样品室
FESEM-3View
35
3View工作流程
应用实例：果蝇的脑片
果蝇脑片 神经组织 ， 突触小泡 的分布情 况
Long term stability
Slice Thickness: 50 nm Image Size: 2048x2048 Number of Slices: 6,000
理的特氟龙高分子样品 观察到分子之间间距为 20 Å
使用ZEISS专利in-Lens SE探测器
2.低电压性能
喷金与不喷金样品比较
500V低电压
贴壁细胞-喷金后SEM图像
贴壁细胞-没有喷金处理SEM图像
Application Example: High Resolution @ Low KV
--- 5nm bovine scleral collagen fibrils
Details that were never seen with an SEM before!
500V, 30 pA, In-lens detector
Sample: Bovine scleral collagen fibrils with Dperiodicity and matrix with nanostructure of ~5 nm in diameter (bright color)
产品/应用团队
售后24小时技术咨询 培训，应用和技术中心 入门级培训 应用培训
客户
销售团队
售后维修 团队
DEMO 实验室
研发中心
产品开发部门
蔡司校园行
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Questions:
1.FESEM在生命科学研究中的优势？
2.什么是3View？
3.3View-3D工作的优势？
Sample: Listeria;
Mag: 30KX
Sample: Listeria;
Mag: 30KX
InLens SE Detector
SE2 Detector
Better Tomography Signal
SE1 & SE2 Signal
Sample: Listeria;
Mag: 50KX
Sample: Listeria;
No Distortion
- 3View images the blockface not the distorted section
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展史
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
46
ZEISS-FESEM
我们的团队就在您的身边…
ZEISS 全球
特点：分辨率高，耗时，限制样品尺寸（几百纳米），Single particles
Serial Sectioning
特点：样品被存放下来，耗时，任一切片破坏无法重构
CrossBeam® Series
特点：自动，快速，损坏样品，样品尺寸受限（几百微米）
FESEM-3View
特点：自动，省时，快速，损坏样品，样品尺寸不受限（1x1x0.6毫米）
Sample: Carbon nanotubes The bright areas are thin layers of polymer.
Ultra low voltage imaging at 20 Volts
样品：金颗粒标样， 加速电压20V
Beam Sample Interaction – Influence of Beam Energy
Microscopes used
Widefield
Transmission Electron
Light/Optical LM
FESEM and FIB-SEM
TEM
EM
TEM-Tomography
1st step: Obtaining the tilt series
2nd step: Reconstruction
- All cutting is performed automatically and unassisted - Images no longer acquired from sections
Secure Collection
- Sections are no longer collected or lost
low beam noise <1%
cross over free beam path no significant Boersch effect, high depth of focus beam booster superb image resolution throughout the whole beam energy range, particularly down to 100 eV. High resistance to ambient magnetic stray fields
第一台商业扫描电镜 最新场发射扫描电镜
SEM特点：
1.观察样品表面形貌（外观）
被病毒侵蚀的细胞SEM图像
细胞切片TEM图像，突触，突触小泡
人类上皮细胞被沙眼衣原体菌感染
6
SEM特点：
2.样品制备过程相对简单
取材，清洗和暴露，固定，脱水，干燥，导电处理 仪器：临界点干燥仪，冰冻干燥 常规无需切成薄片
SE
EsB
Immuno Gold Labelling
Simultaneous imaging of immuno gold in cells with inlens SE and EsB detector
Any mixing ratio between INLENS and EsB is possible
蔡司校园行-第四军医大学
场发射扫描电镜-3D世界
公司：Carl Zeiss 报告人：孙莉 时间：2013.6.24 地点：第四军医大
蔡司校园行-第四军医大学
明 辨 未 来
博 学 蔡 司
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展情况
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
扫描电镜发展
SE2 Detector
• • • Best general tomography image Faster scan speed @ same S/N Opt. WD 5~12mm
Gemini - CDS (Complete Detection System)
EsB
Inlens
Magnetic lens
Application Example: High Resolution @ Low KV
--- Carbon nanotubes
Detailed Image is possible even at lowest beam energy !
30 V, 250 pA, In-lens detector
Mag: 50KX
InLens SE Detector Better Tomography Signal Details
HESE2 Detector
Principle of SE Detectors
InLens SE Detector
• • • Highest Resolution: shortest WD (Opt <5mm) Very good performance @ Low KV Very high surface sensitivity
39
应用实例：染色小鼠眼外肌
.共1000张图片 .3D数据体积100x100x100um .Z轴厚度100nm .自动过夜运行程序 .图片提供者Dr.Peter Munro
(University College London,
School of Ophthalmology)
40
应用实例：染色小鼠眼外肌
现在的SEM-综合型平台
Βιβλιοθήκη Baidu
3D工作
原生态观察
Dentine; QBSD-detector, 400 Pa, 25 keV, 1.3°C
ESEM vs Cryo SE
样品：链霉菌
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展情况
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
1.高分辨率
Sample : mosquito fish (Gambusia affinis) spinal column. Courtesy of Dr. Eduardo Rosa-Molinar, University of Puerto Rico-Rio Piedras
样品：蚊子鱼脊柱
应用实例：斑马鱼的尾巴区域
Summary for FESEM
1.High resolution 2.Low KV 3.GEMINI technology 4.InLens SE and ESB detector
主要内容
1 2 3
扫描电镜的发展情况
场发射扫描电镜在生命科学应用中的优势 场发射扫描电镜-3D成像 总结
4
29
3-D Instrumentation
重构出末梢神经内部结构
Zeiss ΣIGMA 3View and MERLIN 3View
EN_41_011_026_3view.pdf
3VIEW对场发射扫描电镜的要求
• 稳定性 • 大样品室 • 低电压性能 • 探测器性能
ATLAS 大视野拍图软件
鼠脑切片
2张图片整合 分辨率 24K × 24K Pixel size 2nm
Electrostatic lens
AsB
STEM
Zeiss专利EsB-脑组织
Epoxy embedded heavy metal stained biological brain tissue
Epoxy embedded heavy metal stained biological brain tissue
Monte Carlo Simulations
5kV
1kV
10kV
Monte Carlo Simulation of the beam – sample interaction for a Si sample at 1kV and 10kV.
低电压-保护生物样品得到表面信息
样品： 贴壁细胞内有病毒 加速电压200V， ZEISS专利InLens SE 探测器
20
In-lens SE-detector
Beam booster
Magnetic lens
Scan coils Electrostatic lens Specimen
The Position of Inlens & SE Detector
InLens Detector
SE Detector
SE1 & SE2 Signal
Summary for 3View Solutions
Time: High Speed
- Unattended automated acquisition - No difficult setup or alignment issues
No Volume Limitations No longer inhibited by grid bars or number of sections No More Ultrathin Sectioning
SEM特点：
3.衬度更好的STEM像
只进行常规固定，没有重金属染色
Application Example 4 - Glomeruli, Kidney Tissue
FESEM-STEM
样品信息： 老鼠肾脏组织， 40nm切片 ZEISS-FESEM 使用STEM探测 器获得图像
1.MGNT, 26.01.2011 Dr. Sabine Lenz, Carl Zeiss NTS
Zeiss专利Gemini 镜筒设计
— Electron Optics
Beam path with no intermediate cross over
Features highly stable thermal FEG < 0.5 % /h variation
Electromagnetic aperture changer Condenser lens
3View-扫描电镜样品室内装入超薄切片
超薄切片
Zeiss场发射扫描电镜样品室
FESEM-3View
35
3View工作流程
应用实例：果蝇的脑片
果蝇脑片 神经组织 ， 突触小泡 的分布情 况
Long term stability
Slice Thickness: 50 nm Image Size: 2048x2048 Number of Slices: 6,000