透射电镜的使用
透射电镜的应用
透射电镜在材料分析上的应用1概述透射电子显微镜（缩写TEM），简称透射电镜，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，影像将在放大、聚焦后在成像器件（如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件）上显示出来。
由于电子的德布罗意波长非常短，透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍。
因此，使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构，比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。
在放大倍数较低的时候，TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。
而当放大率倍数较高的时候，复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同，因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。
通过使用TEM不同的模式，可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。
2应用特点通过TEM中的荧光屏，我们可以直接几乎瞬时观察到样品的图像或衍射花样。
我们可以一边观察，一边改变样品的位置及方向，从而找到我们感兴趣的区域和方向。
在得到所需图像后，可以利用相机照相的方法把图像记录下来。
现在新一代TEM也有的装备了数字记录系统，可以将图像直接记录到计算机中去，这样可以大大提高工作效率。
3．应用3 TEM的主要功能对于材料科学的研究而言，TEM已经成为了一种不可或缺的研究工具，以至于在今天，已经很难想象没有TEM的帮助，我们如何深入开展材料科学的研究工作。
下面我简单地列举TEM在材料科学研究中的6个常见用途。
(a)利用质厚衬度(又称吸收衬度)像，对样品进行一般形貌观察；(b)利用电子衍射、微区电子衍射、会聚束电子衍射物等技术对样品进行物相分析，从而确定材料的物相、晶系，甚至空间群；(c)利用高分辨电子显微术可以直接“看”到晶体中原子或原子团在特定方向上的结构投影这一特点，确定晶体结构，大于100nm物体用低压、低分辨电镜即可观察。
透射电镜的工作原理
透射电镜的工作原理透射电镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种利用电子束来观察样品的微观结构的高分辨率显微镜。
与光学显微镜不同，透射电镜使用的是电子而不是可见光来照射样品，因此能够获得比光学显微镜更高的分辨率。
透射电镜的工作原理涉及到电子的产生、聚焦、透射、成像和检测等多个方面，下面将详细介绍透射电镜的工作原理。
1. 电子的产生。
透射电镜使用的是电子束来照射样品，因此首先需要产生电子。
电子产生的常用方法是热发射和场发射。
热发射是利用热能使金属表面的电子逃逸而产生电子，而场发射则是利用电场使电子从金属表面逃逸。
在透射电镜中，通常使用的是热发射电子源，即利用钨丝或钨钢合金丝受热后发射电子。
2. 电子的聚焦。
产生的电子束需要经过一系列的聚焦系统，使其成为一个细小的束流，以便能够准确地照射到样品上。
透射电镜的聚焦系统通常包括电子透镜和磁透镜。
电子透镜利用电场来聚焦电子束，而磁透镜则利用磁场来聚焦电子束。
通过合理设计和调节，可以使电子束聚焦到非常小的尺寸，从而获得高分辨率的成像能力。
3. 电子的透射。
经过聚焦系统聚焦后的电子束将照射到样品上，这时的电子束被称为透射电子束。
透射电子束穿过样品时，会与样品中的原子和分子发生相互作用，产生散射和吸收。
透射电镜通过检测透射电子束的变化来获取样品的结构信息。
4. 成像。
透射电镜的成像原理是利用透射电子束与样品相互作用后产生的信号来获取样品的结构信息。
透射电镜通常采用透射电子显微镜来观察样品。
透射电子显微镜通过探测透射电子束的强度和位置来获得样品的结构信息，然后将这些信息转换成图像显示出来。
5. 检测。
透射电镜的检测系统通常包括电子探测器和图像处理系统。
电子探测器用于探测透射电子束的强度和位置，然后将这些信息传输给图像处理系统。
图像处理系统将探测到的信息转换成图像，并进行增强和处理，最终显示在显示屏上供用户观察。
总结来说，透射电镜的工作原理涉及到电子的产生、聚焦、透射、成像和检测等多个方面。
JEM-2100高分辨透射电子显微镜的使用注意事项
透射 电子显微镜简称透射电镜 ，是电子显微镜的一种 。透 射电镜是一种高分辨率 、高放大倍数的显微镜 ，能直接观察并 研究材料 的内部结构 、相组成 、分布以及晶体 中位错 、层错晶 界 、空位 等缺 陷 ，是研究材料微观组织最有 力的工具之一 。其 可进行形貌观察 、选区 电子衍射 以及能谱分析 ，广泛应用于物 理 、化学 、材料科学 、矿物学 、地质 、冶金等领域 。 Ｊ Ｅ Ｍ一 ２ １ ０ ０ 透射 电镜是 日本 电子株式会社生产的高分辨型电
空气压缩机是 电镜的重要组 成部分，空压机一般是将大 气 压缩成压强较大 的气体以推动电镜 内气体 阀门的运动 ，由于 大 气 中含有水分 ，故在压缩机底部会有 存水 ，当存水不能 及时排 放时就 会腐蚀仪 器 ，放 水周期可 根据不 同区域和季 节进行调 整 ，但 是最好每周放水一次 ，放水时要关 闭灯丝和高压 。另外 空压机的吸气过滤网要定期除尘。
路 板 上 从 而 烧 毁 电路板 。开 机 前 一 般 先查 看循 环 水 屋 的 空 调 是
否正常工作 ，循环水的温度是否正常。循 环水最好是三次水 ， 循环水的水面要 高于水漂低于 出水 口，因此隔几个月需查看循
环 水 是 否 减 少 以 及是 否干 净 ，水 减 少 时及 时添 加 ，若 循 环 水 脏 应 及时 更 换循 环水 ，宜 半 年到 一年 更换 一 次 。 ３ 空气 压缩 机 的要 求
镜 ，此 电镜 的 点分 辨 率 为０ ． １ ９ ４ ａ ｍ， 晶格 分 辨 率 为 ０ ． １ ４ ｎ ｍ，最 大 放 大 倍 数为 １ ５ ０ 万 倍 ，是 非 常 贵重 和 精 密 的设 备 ，因此 正 确使
透射电镜的使用方法
透射电镜的使用方法《透射电镜的使用方法》嘿，透射电镜这玩意儿听起来高大上，用起来呢，就像一场奇妙的探索之旅，我来给你说说。
我有一次在实验室里用透射电镜观察材料样本，那过程真是又紧张又有趣。
首先呢，得准备好样本。
这就像准备一场演出的主角一样，不能马虎。
样本得特别薄，薄到啥程度呢？就像纸片儿似的，要是太厚了，电子就穿不过去啦，啥都看不见。
我们是用专门的制样设备把样本削啊削，磨啊磨，折腾了好久才弄好。
我当时就想，这样本可真是个娇贵的家伙。
然后就是把样本放到透射电镜里面啦。
这一步得小心翼翼的，就像把宝贝放进保险箱一样。
放好后，要调整电镜的参数。
这里面有好多旋钮和按钮，就像飞机的驾驶舱似的。
亮度得调好，太亮了就像太阳直射眼睛，啥细节都看不到，全是白茫茫一片；太暗呢，又像晚上走在没灯的小路上，黑乎乎的。
还有聚焦，这可关键啦。
我盯着屏幕，一点点转动聚焦旋钮，就像狙击手在调整瞄准镜一样，得让画面清晰起来。
有一回，我在观察一种新型合金的微观结构。
刚开始，画面模糊得很，我都急出汗了。
我慢慢调整参数，突然，画面上出现了合金那漂亮的晶格结构，就像看到了一个神秘的微观世界。
那些晶格条纹就像精心编织的蜘蛛网，整整齐齐的。
我兴奋得不行，赶紧记录下这个画面。
在使用透射电镜的时候，还得注意电压这些参数。
不同的样本可能需要不同的电压，就像不同的车需要加不同标号的油一样。
而且，用完之后，要好好清理和维护，就像照顾自己的宠物一样，这样它才能一直好好工作，下次还能为我们展现那些奇妙的微观世界呢。
总之，透射电镜用起来虽然有点复杂，但只要细心，就能发现其中的乐趣和价值。
透射电镜的原理和应用
透射电镜的原理和应用透射电镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种使用电子束来对物质进行成像和分析的先进仪器。
相对于光学显微镜，透射电镜的分辨率更高，可以观察到更小尺寸的物体和更细微的细节。
下文将详细介绍透射电镜的原理和应用。
一、原理透射电镜的工作原理基于电子的波粒二象性。
当高速电子束穿过薄样品时，电子与样品原子发生散射或透射，这些散射和透射电子可以通过其中一种方式被聚焦后投射到屏幕上形成影像。
透射电镜的主要组成部分包括电子源、电子透镜系统、样品台、检测器和成像系统。
2.电子透镜系统：透射电镜中使用的电子透镜系统包括凸透镜、凹透镜和电磁透镜等，用于聚焦和控制电子束的路径。
3.样品台：样品台用于固定和支持待观察的样品。
在样品台上放置薄到几十纳米的切片样品，以便电子束能够透过。
4.检测器：透射电镜中常用的检测器包括透射电子探测器（TED）、散射电子探测器（SED）和能量散射光谱仪（EDS）等。
TED用于接收透射电子并产生明亮的影像，SED用于检测和分析散射电子的信息，EDS用于分析样品中的元素组成。
5.成像系统：透射电镜的成像系统包括投影屏幕、摄像机和电子显微图像处理设备。
通过调整电子透镜系统，可以将电子束上的信息转换成实时图像并显示在投影屏幕上。
二、应用透射电镜在材料科学、生物科学、纳米科学等领域有广泛的应用。
以下是透射电镜的几个主要应用。
1.结构表征：透射电镜可以用于观察材料的结构和形貌。
它能够提供高分辨率的图像，揭示物质的晶体结构、晶体缺陷、晶界和相界等微观结构信息。
2.成分分析：透射电镜结合能量散射光谱仪（EDS）可以分析样品中元素的组成。
EDS通过测量样品上散射电子的能量，确定样品中元素的成分和含量。
3.纳米材料研究：透射电镜可以研究和制备纳米尺寸的材料。
通过观察和测量纳米材料的形貌、尺寸和结构，可以了解纳米材料的特性和性能，并指导纳米材料的设计和合成。
透射电镜的成像原理及应用
透射电镜的成像原理及应用1. 引言透射电镜是一种使用电子束来成像的仪器。
它的原理是利用电子束通过样品的透射来形成图像，并通过对电子束的探测和处理来获得样品的详细信息。
透射电镜在材料科学、生物学和物理学等领域中有广泛的应用。
2. 成像原理透射电镜的成像原理基于电子的波粒二象性，即电子既具备粒子特性又具备波动特性。
在透射电镜中，电子从电子枪中发射出来，经过加速和聚焦，形成一束射线。
这束射线通过样品后，与样品中原子和电子相互作用，发生散射和透射现象。
电子的散射会导致图像的模糊和失真，因此透射电镜通常使用薄样品来减小散射效应。
在样品的背面或透射电镜的显微镜中，放置有一个焦平面衍射器。
这个衍射器可以将透射电子的波动性转化为干涉和衍射现象，从而产生有关样品的结构信息。
这些信息通过探测器进行收集，然后通过图像处理算法生成成像结果。
3. 应用领域透射电镜在材料科学、生物学和物理学等领域有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用领域：3.1 材料科学透射电镜在材料科学中的应用主要用于研究材料的微观结构和性能。
通过透射电镜，可以观察和分析材料中的晶体结构、晶界、缺陷和纳米结构等。
这些信息对于材料的设计、开发和性能优化非常重要。
3.2 生物学透射电镜在生物学中的应用主要用于研究生物样品的内部结构和功能。
通过透射电镜，可以观察和分析细胞器、蛋白质和核酸等生物分子的结构。
透射电镜还可以用于研究病原体、病毒和细菌等微生物的形态和生命周期。
3.3 物理学透射电镜在物理学领域中的应用涵盖了多个子领域。
在凝聚态物理学中，透射电镜可用于研究材料的电子结构、能带和费米面等特性。
在量子力学领域，透射电镜可用于研究电子的量子行为，如量子隧穿、波函数干涉和波粒二象性等。
3.4 其他领域透射电镜还在化学、地球科学和纳米技术等领域中有应用。
在化学中，透射电镜可用于研究化学反应的过程和产物。
在地球科学中，透射电镜可用于分析地质样品的矿物组成和结构。
透射电镜使用流程
透射电镜使用流程The transmission electron microscope (TEM) is a powerful tool usedin the field of materials science and nanotechnology. 透射电镜（TEM）是在材料科学和纳米技术领域中使用的一种强大工具。
It allows researchers to see the internal structure of materials at a very high resolution, down to the atomic level. 它允许研究人员以非常高的分辨率，甚至到原子水平，看到材料的内部结构。
The process of using a TEM involves several steps, each of which is essential for obtaining accurate and meaningful results. 透射电镜的使用过程涉及几个步骤，每个步骤对于获得准确和有意义的结果都是至关重要的。
Firstly, the sample preparation is crucial in the TEM imaging process. 首先，样品制备在透射电镜成像过程中至关重要。
The sample must be thinly sliced to allow electrons to pass through it, and it must be free from any contaminants or artifacts that could affect the imaging process. 样品必须切成薄片，以便电子可以穿过它，并且必须没有任何可能影响成像过程的污染物或人为伪迹。
This often involves using specialized tools such as microtomes to achieve the desired thickness, as well as careful handling to prevent any damage to thesample. 这通常涉及使用专门的工具，如显微切片机，以达到所需的厚度，以及谨慎处理，以防止对样品造成任何损害。
透射电镜使用说明
透射电镜使用说明1、由管理员开启透射电镜，调好仪器状态，安装样品。
2、在荧光屏状态下观察样品，通过轨迹球选择观察区域，通过Brightness调节画面亮度（*逆时针旋转调亮，顺时针旋转调暗）。
3、选择好观察区域后，调弱光强，确保CCD界面上的光强度（screendensity(A/cm2)）在10-12数量级，然后切换到CCD模式进一步调整。
*一定记得调弱光（顺时针）后才能切换至CCD界面，否则会打坏CCD。
4、通过Mag旋钮进一步增大放大倍数，选定好拍照区域后通过Brightness调整光强，使CCD界面中的波峰在中部比较好。
*若要增大放大倍数，直接顺时针旋Mag；若要减小放大倍数，要先顺时针旋Brightness减弱光强，然后逆时针旋Mag，否则会打坏CCD。
5、点击面板上的Focus键自动聚焦，然后使用Focus旋钮将图像调整清晰。
如果肉眼不好判断是否聚好焦，可点面板上的WOB键，用Focus调至画面不晃动即可，关WOB，准备拍照。
6、在CCD 界面点击Freeze进行拍照之后点击Save进行存储图像。
*一定要点Save，否则图像不会自动保存。
7、切换至荧光屏状态，继续寻找观察区域，然后重复步骤2-6。
*若在小范围内继续观察，可以在步骤6后调弱光强（Brightness顺时针）后，直接点击Run打开CCD继续观察拍照。
8、一个样品观察完毕后，在Stage Operation中选择下一个样品，然后重复步骤2-6。
备注：请勿自行更改任何仪器设置和参数，如需换样或有任何疑问，请联系管理员：肖媛，135********。
谢谢！2013年10月15日。
120kv冷冻透射电镜的使用操作指南
120kv冷冻透射电镜的使用操作指南第一章：概论1.1介绍1.2设备结构-主机：包括电子束部分、显微镜部分和样品台部分。
-控制台：用于设定和调整电镜的参数，如电子束强度、聚焦等。
-电脑：用于图像采集和处理。
第二章：准备工作2.1安装和校准在使用120kv(T12)冷冻透射电镜之前，需要对设备进行安装和校准。
校准包括对电子束轴和样品台的定位校准，以确保获得准确的成像结果。
2.2准备样品-样品制备：对于生物样品，需要进行特定的处理和制备工作。
这包括固定样品、包埋样品、切片样品等。
-样品处理：根据具体实验要求，可以进行进一步的样品处理，如染色、抗体标记等。
-样品装载：将样品放入样品台，并确保样品在电镜中的位置准确。
第三章：操作流程3.1打开电脑和控制台-首先，打开电脑，并启动电镜控制软件。
-进入控制台界面，检查电子束和样品台的状态。
3.2设定电子束参数-在控制台上，调整电子束的强度和聚焦。
-根据样品的要求，选择适当的加速电压。
3.3对焦调整-使用控制台上的焦距调整按钮，将样品的感兴趣区域清晰投影到屏幕上。
3.4图像采集-在屏幕上选择感兴趣的区域，并调整曝光时间和增益等参数。
-点击图像采集按钮，开始采集图像。
第四章：注意事项4.1温度控制通常情况下，120kv(T12)冷冻透射电镜可提供样品冷冻功能。
在使用中国时，需要确保样品冻结的温度恒定，并避免样品受热。
4.2安全操作在操作电镜时，应注意遵循安全操作规范。
这包括佩戴防护眼镜、避免直接观察电子束、避免触摸高压区域等。
4.3清洁和维护定期对电镜进行清洁和维护，以保持设备的工作良好状态。
这包括清洁镜片、调整样品台、清理滤网等。
第五章：故障排除5.1故障诊断当电镜出现故障时，应先通过观察和记录现象，尝试诊断故障的原因。
可能的故障原因包括电源问题、样品装载不当等。
5.2故障修复根据故障诊断的结果，采取相应的措施进行故障修复。
可能的解决方法包括重新插拔电源线、重新安装样品等。
透射电镜的使用方法及应用
透射电镜的使用方法及应用
透射电镜是一种能够将电子束穿透到物质内部的高分辨率成像技术，可用于研究纳米级结构和材料的微观结构。
使用方法：
1. 样品制备：首先需要准备物质样品，制备要求与透射电子显微镜(TEM)相似，即需要制备一定的薄片或纤维，通常使用离子蚀刻等技术来制备样品。
2. 接入样品：将样品放置于透射电镜样品架上，并通过真空系统移除样品表面的气体，使样品与电子束之间的相互作用减少。
3. 选择显微镜参数：设置合适的照射电压和电流，以及透射电镜的透镜系统，以确保电子束在穿过样品时能够正确地被聚焦。
4. 数据采集：观察样品，通过检测经过样品的电子束所受到的散射，从而获得有关样品的微观结构信息。
可以使用高分辨率成像，衍射和能谱分析等技术，以获得不同的信息。
应用：
1. 纳米材料研究：透射电镜可以用于研究各种纳米材料的形状，大小和结构，
例如奈米管和纳米颗粒等。
2. 生物医学研究：透射电镜可以用于研究组织细胞等生物样品的微观结构，可以用于细胞的超高分辨率成像，包括细胞核、细胞质和细胞器等。
3. 材料科学研究：透射电镜可以用于研究材料的晶体结构、缺陷和表面形貌等重要信息，这对材料科学的研究和设计非常有用。
4. 能源材料研究：透射电镜可以用于研究各种电池、太阳能电池、燃料电池和催化剂等能源材料的结构和性能，对于能源材料的开发和利用具有重要意义。
总之，透射电镜是一个非常强大的工具，对于研究材料学，生物医学和能源材料等领域具有广泛的应用价值。
透射电镜—TEM
5、严禁将铜网专用镊子用于他处；
6、严禁普BUCT
1、H800透射电镜和FEI电镜使用普通铜网，正反面均可，高分辨透
射电镜（HRTEM）只使用微栅铜网，只有正面滴加样品；
2、样品中尽量洗去有机物或者易分解物质，以免污染电镜； 3、铜网使用完毕后可以用铜网板保存一些时日，以备不时之需，避 免造成浪费； 4、保持镊子与未用铜网的整洁，以免造成污染；
Beijing University of Chemical Technology
透射电镜的使用、注意 事项及禁止操作
使用说明
BUCT
一般选择溶剂作分散剂使颗粒分散成悬浊液,再滴于载网膜上。由于不同材料的 表面性质不同,所用分散剂亦应不同。 1.对分散剂的要求: ① 能与待分析材料相互浸润而不溶解,且不溶解铜网上的支持膜; ② 分散剂有良好的挥发性,且在滤纸上有适当的扩散速度,挥发性能好,能确保纳米粒 子团聚前即粘附于铜网上。 2. 纳米材料分散方法： ① 超声波法 将纳米材料加入分散剂后,用手摇动或搅拌,很难破坏颗粒间的 作用力,因此采用超声波进行超声处理。 ② 表面活性剂法 使用表面活性剂来克服表面能,防止团聚。 3. 磁性材料样品的制备： 由于电镜中的磁透镜由电磁线圈组成，故对磁性颗粒的操作须十分谨慎。磁颗 粒吸附在磁透镜线圈上永久性无法去除。因此磁性样品（含Fe，Co）的样品做透 射，一定要先告知测试员，滴膜后才能测。
简述透射电镜的基本结构、操作步骤及注意事项。
简述透射电镜的基本结构、操作步骤及注意事项。
透射电镜是一种高分辨率的电子显微镜，广泛用于材料科学、生物学、化学等领域的研究中。
本文将简述透射电镜的基本结构、操作步骤及注意事项。
一、基本结构透射电镜的基本结构包括电子源、准直系统、样品舞台、成像系统和探测器等部分。
电子源：透射电镜使用的电子源通常是热阴极，其工作原理是通过加热使钨丝发射电子。
准直系统：准直系统主要包括透镜和光阑，其作用是将电子束聚焦并限制其直径。
样品舞台：样品舞台通常由两部分组成，一部分用于支撑样品，另一部分用于调节样品的位置和角度。
成像系统：成像系统由物镜和投影仪组成，其作用是将电子束通过样品后的信息转换为图像。
探测器：透射电镜使用的探测器通常是荧光屏或CCD相机，其作用是记录成像系统成像的图像。
二、操作步骤1. 准备样品：样品需要制备成薄片，并在样品舞台上固定好。
2. 调节准直系统：调节准直系统，使其能够将电子束聚焦并限制其直径。
3. 调节样品位置：调节样品位置和角度，使其能够被电子束扫描到。
4. 调节成像系统：调节成像系统，使其能够将电子束通过样品后的信息转换为图像。
5. 开始成像：通过探测器记录成像系统成像的图像。
6. 分析图像：对成像得到的图像进行分析和处理，得出所需的信息。
三、注意事项1. 样品制备：样品需要制备成薄片，厚度通常在几纳米到几百纳米之间。
2. 样品固定：样品需要被固定在样品舞台上，以避免样品在扫描过程中移动或晃动。
3. 准直系统调节：准直系统需要在使用前进行调节，以确保电子束能够被聚焦并限制其直径。
4. 调节样品位置：在调节样品位置和角度时，需要小心操作，以避免损坏样品或样品舞台。
5. 成像系统调节：成像系统需要在使用前进行调节，以确保能够将电子束通过样品后的信息转换为图像。
6. 安全操作：在使用透射电镜时，需要注意安全操作，避免电子束对人体产生伤害。
总之，透射电镜是一种高分辨率的电子显微镜，其基本结构包括电子源、准直系统、样品舞台、成像系统和探测器等部分。
透射电镜安全操作及保养规程
透射电镜安全操作及保养规程透射电镜是一种在生命科学、材料科学、纳米科学等领域广泛应用的仪器，其中最重要的部分是真空系统及电子束系统。
正确使用和保养透射电镜，不仅可以延长其寿命，还可以确保使用者的安全和数据准确性。
本文将介绍透射电镜的安全操作及保养规程。
安全操作规程1. 真空系统透射电镜的真空系统是保证样品干燥和免受氧化影响的关键部分。
因此，在使用透射电镜之前必须保证真空系统的状态良好。
以下是使用透射电镜时需遵循的真空系统安全操作规程：•初次使用前，要检查真空系统是否干燥和密封无漏。
使用真空计检测气压是否在所需范围内，并对真空泵进行排气。
•对真空泵进行定期检查和保养，更换真空泵油和油封。
•在进行样品制备前，确保排放所有水分和有机物。
关闭真空锁定门，排空微尘和水分。
•采用放电石英棒极为重要。
使用时要控制放电速度和时间，可以使用定容注射器加注。
•不能将任何物品放入真空室内，以免污染样品和透射电镜光学器件。
2. 电子束系统透射电镜的电子束系统是用来加快样品中的电子，并生产信号图像的关键部分。
以下是使用透射电镜时需遵循的电子束系统安全操作规程：•在操作透射电镜时，必须佩戴安全眼镜或护目镜，以保护眼睛。
•确保所有的样品和工具严密地夹在样品夹中，并按照正确指示和顺序进行样品转动。
•不能将样品暴露在电子束中时间过长，以避免产生能量效应（Energy Effects）。
•确保电子枪，吸收屏和镜片在高压前已正常冷却。
3. 安全操作透射电镜的使用和操作时，还需遵循以下安全操作规程：•切勿将任何东西放置在透射电镜的底部，液氮缸和冷杯中，避免电缆断电，损坏等。
•在使用透射电镜时，不要携带任何金属或荷电的东西，以避免干扰电子束。
•所有的触电部分，在设备通电前需要挑出开关电源。
如在设备使用时出现任何安全事故，应立即切断电源并与技术人员联系。
•避免长期不使用电子束，以免干扰样品的成像。
保养规程正确的保养维护，是延长透射电镜寿命、保证其性能和高效运行的核心。
透射电镜的注意事项
透射电镜的注意事项透射电镜是一种高精度的电子显微镜，能够观察样品的原子结构。
在使用透射电镜时，需要注意以下事项，以确保实验结果的准确性和仪器的安全。
1.样品准备样品是透射电镜观察的对象，因此样品准备是透射电镜使用中至关重要的一步。
以下是样品准备过程中需要注意的事项：（1）了解样品性质和厚度：在准备样品前，需要了解样品的性质（如金属、半导体、陶瓷等）和厚度，以便选择合适的制备方法和参数。
（2）确保样品有足够的支撑：透射电镜观察的是薄膜样品，因此需要将样品附着在足够的支撑上，如铜网、碳膜等。
（3）避免在样品中留下痕迹：制备样品时需要小心操作，避免在样品表面留下划痕、颗粒等影响观察的标记。
2.操作规范透射电镜操作需要严格遵守操作规程，以下是操作过程中需要注意的事项：（1）确保操作台表面整洁：操作台表面应保持干净整洁，避免放置杂物，以免影响实验结果。
（2）遵守设备使用规程：使用透射电镜前需要认真阅读设备使用手册，了解设备的使用方法和注意事项。
（3）佩戴防护设备：操作透射电镜时需要佩戴必要的防护设备，如手套、实验服、眼镜等，以避免受到辐射和污染的伤害。
3.真空系统透射电镜需要在高真空环境下工作，因此真空系统的状态对实验结果和仪器安全都有重要影响。
以下是使用透射电镜时需要注意的真空系统方面的事项：（1）定期检查真空度：使用透射电镜前需要检查真空腔体内的真空度，确保其达到工作要求。
（2）保持气密性：真空系统需要保持良好的气密性，防止外界气体进入真空腔体内。
（3）定期更换真空部件：为了保持真空系统的稳定性和可靠性，需要定期更换易损件和老化部件。
4.电子束稳定性透射电镜的电子束稳定性是保证实验结果准确性的关键因素之一。
以下是使用透射电镜时需要注意的电子束稳定性方面的事项：（1）保证电子光学系统稳定：电子光学系统是透射电镜的核心部分，需要确保其稳定工作。
在操作过程中需要注意控制电压、电流等参数，避免对电子光学系统造成影响。
乳剂透射电镜操作流程
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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。
透射电镜的原理和应用
螺管线圈 螺管线圈 螺管线圈
照明系统组成：由电子枪、聚光镜（1、2级）和相应的平移对中、 倾斜调节装置组成。作用：提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度 高、束斑小、束流稳定的照明源。为满足明场和暗场成像需要，照明 束可在20-30范围内倾斜。
1.观察室 透射电镜的最终成像结果，显现在观察室内的荧光
屏上，观察室处于投影镜下，空间较大，开有1～3个 铅玻璃窗，可供操作者从外部观察分析用。对铅玻璃 的要求是既有良好的透光特性，又能阻断X线散射和其 他有害射线的逸出，还要能可靠地耐受极高的压力差 以隔离真空。
成像原理
透射电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所產生 的物像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。透射 电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的物 像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。透射电镜 的分辨率為0.1～0.2nm，放大倍数為几万～几十万倍。 由於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（通常為50～100nm）。其制备过程与 石蜡切片相似，但要求极严格。
电子枪电子枪是电镜的电子源。其作用是发射并加速电子，并会 聚成交叉点。 目前电子显微镜使用的电子源有两类：热电子源——加 热时产生电子，W丝，LaB6场发射源——在强电场作用下产生电子， 场发射电镜FE热阴极电子源电子枪的结构如图2-2所示，形成自偏压回 路，栅极和阴极之间存在数百伏的电位差。电子束在栅极和阳极间会 聚为尺寸为d0的交叉点，通常为几十um。 栅极的作用：限制和稳定 电流。
1．取材和前固定：快速的切取大小为0.5～1.0mm3的样品块，一分钟内把组 织（样品） 块浸入2.5％戊二醛（进口品质）溶液（取样前来平台领取），每个离心管内装 20个以上的样品块，作为一个样送到平台。 要求：①取材前一定要和工作人员取得电话联系！②取材选择部位要准确可靠， 确保 每块材料都是要观察的部位。③所有植物样品一定要抽真空，能够沉底的样品 也抽真空15mins，不能沉底的样品一定要抽真空致沉底！④细菌、散在细胞等 不能成块的样品，加戊二醛固定液，离心沉淀后送到平台，由平台工作人员处 理。⑤泡在前固定液的材料最多可以放2周。
透射电镜的使用流程
透射电镜的使用流程简介透射电镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种能够使用电子束来观察物质的高分辨率显微镜。
它可以提供比光学显微镜更高的放大倍数和更高的分辨率，因此被广泛应用于材料科学、生物学和纳米技术等领域。
本文将介绍透射电镜的使用流程。
使用流程1.准备工作–关掉手机等干扰设备，确保安静的实验环境。
–戴上护目镜和手套，确保实验操作的安全。
–确保透射电镜和相关设备处于正常工作状态，并联网（如果需要）。
2.打开透射电镜–打开透射电镜的主机，并等待系统启动。
–检查电子束的亮度和对比度，根据需要进行调整。
3.样品制备–准备样品，并将其切割成薄片，确保透射电镜的电子束可以穿透样品。
–使用显微镜或其他相关设备，将样品转移到透射电镜的样品台上。
4.调整透射电镜参数–使用透射电镜的控制台，调整电子束的聚焦和对准，以确保获得最佳的图像质量。
–根据样品的特点和需要，选择适当的电子束诸如干涉仪或投影仪。
5.开始观察–将透射电镜设置为所需的放大倍数，并将样品移动到电子束的路径上。
–通过电子感应器或激光系统，记录所观察到的图像，可以通过照相机或视频设备进行记录。
6.数据分析和保存–对所得到的图像进行分析和解释，可以使用透射电镜软件进行图像处理和测量。
–根据需要，将数据保存到计算机或其他存储设备中，以备后续分析和研究。
7.关闭透射电镜–使用透射电镜的控制台，将电子束设置为关机状态。
–关闭透射电镜的主机，并确保所有相关设备也被关闭。
注意事项•在操作透射电镜时，注意避免触摸样品或其中的部分，以免造成污染或损坏。
•当使用透射电镜时，要避免使用过高的电子束能量，以防止样品的热损伤。
•在整个使用流程中，保持实验环境干净和整洁，以确保获得高质量的图像结果。
•在存储和处理数据时，注意合理规划数据的文件结构和命名，以方便后续的管理和使用。
透射电镜是一项复杂而强大的工具，在使用过程中需要谨慎操作，并了解每个步骤的目的和要求。
TEM的结构原理及其操作使用
3.金属：切片、研磨、电解双喷减薄或离子减薄。
4.非金属：切片、研磨、化学减薄或离子减薄。 5. 微颗粒：在铜网或其他材质网上覆盖支持膜或微栅膜 （一般为碳膜），将经过超声波分散的颗粒悬浮液滴在或 喷在支持膜上，静置干燥。
四、透射电镜的成像原理、观察和测定
1. 成像方式 透射电镜中的入射电子透射样品时，将与样品内部原子 发生相互作用，从而改变其能量和运动方向。或者说电子 束透过样品所得到的透射电子束的强度及方向均发生变化， 由于样品各部位的组织结构不同，因而透射到荧光屏上的 各点强度时不均匀的，这种强度的不均匀分布现象就称为 衬度，所获得的电子像称为透射电子衬度。 透射电子束的强度（振幅）由于样品厚度或结构不同 （从而满足布拉格条件不同）而产生变化引起的衬度叫振 幅衬度，有质厚衬度和衍射衬度两种。 透射电子束与衍射电子束发生相互作用存在相位的变化 引起的衬度叫相位衬度，这也是高分辨电子显微像的衬度， 仅适用于很薄的晶体样品（约10nm左右）。像
2、衍射方式
（1）选区电子衍射（最常用）
通常利用选区电子衍射提供样品某个微区的晶体学信息。首先要在成像方 式时，推入位于物镜像面上的选区光阑，对样品欲产生衍射的微区进行选择并 限制其大小，精确调节光阑面与物镜像面相重合，而后转到衍射方式，拉出物 镜光阑，在荧光屏上即可获得反映样品微区晶体学特征的电子衍射花样。
（1）质厚衬度
由于样品的质量和厚度不同，各部分对入射电子发生相互作用，产 生的吸收与散射程度不同，而使得透射电子束的强度分布不同，形成 反差，其中质量厚度大的区域对入射电子散射强、致使通过物镜光阑 孔参与成像的电子减少，相应在荧光屏、底片或CCD上形成较暗的区 域。
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Cs=0
d min
Gaussian image plane
For Cs>0, rays far from the axis are bent too strongly and come to a crossover before the gaussian image plane. For a lens with aperture angle α, the minimum blur is
d min
1 = Csα 3 2
Typical TEM numbers: Cs= 1 mm, α=10 mrad → dmin= 0.5 nm
David Muller 2008
Resolution Limits Imposed by the Diffraction Limit
(Less diffraction with a large aperture – must be balanced against Cs) Lens
θ
x
x
Object plane
David Muller 2008
front focal plane
Lens at z=0
Back focal plane
image plane
Geometric Optics – A Simple Lens
Wavefronts in focal plane are the Fourier Transform of the Image/Object
David Muller 2008
Comparison of Optical and Electron Microscopes
Light Microscope
source 1st condenser 2nd condenser
TEM
SEM or STEM
Viewing screen Or CCD
specimen Objective lens Projector lenses
d
2 tot
⎛ 0.61λ ⎞ ⎛ 1 3⎞ ⎟ + ⎜ Csα 0 ⎟ ≈d +d =⎜ ⎜ α ⎟ ⎠ ⎝ 0 ⎠ ⎝2
2 0 2 s
2
2
100 Probe Size (Angstroms)
10
d 1 1
d
0
s
Optimal aperture And minimum Spot size
1 d min = 0.66 Cs / 4λ3 / 4
Biological and Electronic Component Dimensions
Biological
1
Electronic Components
Logic Board Computer chip Optical Microscope
Tool
10-2
SEM
Size (m)
10-4
Mammalian cell
)
Electron Wavelength vs. Accelerating Voltage
0.05 Relativistic Non-relativistic
0.04 λ (Angstroms)
Accelerating Voltage 1V
v/c 0.0019784 0.0062560 0.062469 0.019194 0.54822 0.69531 0.77653 0.81352
h λ= p
Where h is Planck’s constant And p=mv are the momentum, mass and velocity of the electron
If an electron is accelerated through a potential eV, it gains kinetic energy
Viewing chamber
David Muller 2008
An Electron Lens
David Muller 2008
An Electron Lens
David Muller 2008
Geometric Optics – A Simple Lens
Focusing: angular deflection of ray α distance from optic axis
1 2 mv = eV 2
So the momentum is
mv = 2meV
Electron wavelength
λ=
h2 1.23nm = 2meV V
(V in Volts)
( relativistically correct form:
David Muller 2008
h 2c 2 λ= eV ( 2m0c 2 + eV )
(Nobel Prize to Ruska in 1986)
T4 Bacteriophage
Electron Microscopy bridges the 1 nm – 1 μm gap David Muller 2008 between x-ray diffraction and optical microscopy
(0.61 for incoherent imaging e.g. ADF-STEM, 1.22 for coherent or phase contrast,. E.g TEM)
David Muller 2008
(for electrons, n~1, and the angles are small)
1 d min = 0.43Cs / 4λ3 / 4 1 d min = 0.61Cs / 4 λ3 / 4
d0
α0
Gaussian image plane The image of a point transferred through a lens with a circular aperture of semiangle α0 is an Airy Disk of diameter
0.61λ 0.61λ d0 = ≈ n sin α 0 α0
Tools of the Trade
AFM
MFM
Scanned Probe Microscope (includes Atomic Force Microscope)
Transmission Electron Microscope
Scanning Electron Microscope
David Muller 2008
λ (Ǻ)
12.264 1.2263 0.38763 0.12204 0.037013 0.025078 0.019687 0.0087189
0.03
100 V 1 keV
0.02
10 keV 100 keV 200 keV 300 keV 1 MeV
0.01
0 0 200 400 600 800 1000 Electron Kinetic Energy (keV)
High tension cable (100-200 kV) Filament Accelerating stack Double condenser lens
condenser aperture
objective aperture Selected area aperture
Sample sits here
David Muller 2008
α (mrad)
10
Balancing Spherical Aberration against the Diffraction Limit
(Less diffraction with a large aperture – must be balanced against Cs) A more accurate wave-optical treatment, allowing less than λ/4 of phase shift across the lens gives Minimum Spot size:
David Muller 2008
Resolution Limits Imposed by Spherical Aberration, Cs
(Or why we can’t do subatomic imaging with a 100 keV electron) Lens
Cs>0
Plane of Least Confusion
Balancing Spherical Aberration against the Diffraction Limit
(Less diffraction with a large aperture – must be balanced against Cs)
For a rough estimate of the optimum aperture size, convolve blurring terms -If the point spreads were gaussian, we could add in quadrature:
10-6
Bacterial cell Virus Transistor AFM/STM Gate Oxide Atom
TEM
10-8
Gene Protein
10-10 David Muller 2008
Comparison of Optical and Electron Microscopes
• Electron microscopes are operated in vacuum because the mean free path of electrons is air is short – this mean biological samples should not degas – they can either be dehydrated or frozen – pathology, not in-vivo. •Electron microscopes have higher resolution than optical microscopes – atomic resolution is possible. •Chemical imaging and spectroscopy – mapping π and σ bonds at 1nm resolution can be done. •Radiation damage is severe and limits the image quality and resolution (not as bad as x-rays or neutrons though! – see R. Henderson, Quarterly Reviews of Biophysics 28 (1995) 171-193.)