电子显微镜介绍.ppt
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1、电子显微镜 electron microscope,Company Logo,Contents,Company Logo,电子显微镜的定义,电子显微镜(electron microscope,EM)一般是指利用电磁场偏折、聚焦电子及电子与物质作用所产生散射之原理来研究物质构造及微细结构的精密仪器。近年来,由于电子光学的理论及应用发展迅速,此项定义已嫌狭窄,故重新定义其为一项利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构、微细组织、化学成份、化学键结和电子分布情况的电子光学装置。用电子光学仪器研究物质组织、结构、成分的技术称为电子显微术。,Company Logo,电子显微镜主要发展史,德国
2、物理学家Knoll和Ruska研制成功第一台透射电子显微镜,德国西门子公司生产了第一台商品用的透射电子显微镜,英国剑桥科学仪器有限公司扫描电子显微镜作为商品问世,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制成功第一台透射电子显微镜,中国科学院北京科学仪器厂研制成功第一台扫描电子显微镜,瑞士科学家Binnig、Rohrer、Gerber和Weible发明扫描隧道显微镜,Company Logo,电子显微镜,Max Knoll(1897-1969)Ernst Ruska(1906-1988),1938年,德国工程师Max Knoll和Ernst Ruska制造出了世界上第一台透射电子显微镜(TEM)
3、。电子显微镜的分辨率可以达到纳米级(10-9nm)。可以用来观察很多在可见光下看不见的物体,例如病毒。,Charles Oatley,1952年,英国工程师Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜(SEM)。,世界上第一台电子显微镜,Company Logo,电子显微镜技术发展简史,Company Logo,电子显微镜的组成,电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。,真空装置用以保障显微镜内的真空状态,这样电子在其路径上不会被吸收或偏向,由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接。电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成,样品可以稳定
4、地放在样品架上。此外往往还有可以用来改变样品(如移动、转动、加热、降温、拉长等)的装置。,Company Logo,电子显微镜技术的应用,样品制备方法主要包括:超薄切片、负染色、金属投影、冷冻复型、快速冷冻深度蚀刻技术、免疫电子显微镜术、扫描电镜常规样品制备及扫描电镜冷冻断裂技术等。在生命科学领域可用于胚胎及组织发生学方面的研究和观察;在临床上可用于多种疾病亚细胞结构病变的观察和诊断,特别是肾小球疾病及肌病的诊断,以及一些疑难肿瘤的组织来源和细胞属性判定,如一些去分化、低分化或多向分化肿瘤的诊断和鉴别诊断;在农林科学方面,电镜技术对植物各种疾病病因诊断与防治的研究越来越重要。利用电镜技术观察高
5、分子、表面活性剂、碳纳米管及纳米粒子等结构形态,为化学及材料科学研究提供了有力的技术手段。,Company Logo,电子显微镜的分类,分类:电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜、发射式电子显微镜等。,用途,Company Logo,透射电子显微镜,透射电子显微镜TEM(Transmission Electron Microscopy,亦称投射式电子显微镜)因电子束穿透样品后,再用电子透镜成像放大而得名。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。透射电镜的分辨率为0.10.2nm,放大倍数为
6、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50100nm)。其制备过程与石蜡切片相似,但要求极严格。要在机体死亡后的数分钟钓取材,组织块要小(1立方毫米以内),常用戊二醛和饿酸进行双重固定树脂包埋,用特制的超薄切片机(ultramicrotome)切成超薄切片,再经醋酸铀和柠檬酸铅等进行电子染色。电子束投射到样品时,可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射,如电子束投射到质量大的结构时,电子被散射的多,因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像,电子照片上则呈黑色,称电子密度高构造: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
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