电子显微镜概述

http://www.microimage.com.cnCatty(2011-05-17 18:32:20)

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电子显微镜(electron microscopeEM)隶属于电子显微术(electron microscopy)。电镜学科可以说是数门学科完美结合的典范,电镜学科又是一门边缘学科,即各门学科互相交叉,互相渗透,是沟通不同学科的桥梁。电镜是目前应用最广泛的科学研究工具之一,是材料 、半导体、地质、考古、应用物理及生物医学等几十门学科的研究利器。作为形态观察研究的工具之一,电镜具有极高的分辨率、原子级的观察尺度,是科学研究者遨游微观世界最得心应手的工具之一。特别是20世纪90年代之后的电镜,已不仅用于形态分析,而是结合了各种元素分析 、离子定位 、元素浓度定量分析附件的多功能型仪器,有的与计算机联机,已能进行图像分析、图像处理及远程图像传输与分析。这一系列高新技术的发展,为科学研究特别是生物医学科学研究开创了许多新的研究天地。在生物医学科学研究中,功能变化与超微结构形态变化的统一研究,即功能形态的实时研究,一直是困惑生物界的难题。因为许多生物体的功能变化多为生物体内元素、离子的浓度与位点变化所引起,要了解其功能变化,就必须知道与功能变化有关的元素、离子的浓度及位点变化。目前惟有结合了各种定位、定量分析附件的电镜(称为分析电镜),才能完成这种独特的研究。

 

电镜中常提到的几个名词概念:

分辨率:指能分辨相邻两点的最小间距.人眼的分辨本领为0.2 mm; 光学显微镜的分辨本领为0.2UM;透射电子显微镜的分辨本领为0.2nm 

超微结构:指用光学显微镜所不能分辨的细微形态结构以及生物大分子的结构.

超微结构的长度计量单位用纳米(nm)表示:

1mm=1000um; 1um=1000nm; 1nm=10 .

 

1什么叫电镜:

   电镜是以电子束为光源,利用电磁透镜成像,并结合特定的机械装置和高真空技术而构成的一种精密的电子光学仪器。              

2 电镜的特点:

a. 分辨本领高:分辨本领(resolution,简称分辨率)是电子显微镜最重要的参数之一,分辨本领的高低决定一台电镜的优劣。分辨本领就是能否清楚地辨认物体间细节的本领,透射电子显微镜的分辨本领为0.2nm;而光学显微镜的分辨本领为0.2UM;人眼的分辨本领为0.2mm,那么, 限制分辨本领的关键是所用光源的波长,要提高分辨本领,只有采用短波长的光源。因此,BroglieBusch发现的短波长的电子波长特性,为一种新的显微镜——电子显微镜的诞生奠定了理论基础。

b. 放大倍数大:一台电子显微镜除有最佳分辨本领外,尚须具有合理的放大倍率,只有这样,才能依靠电镜最佳的分辨本领,以人眼区分精细的物体.放大倍数与分辨本领存在着以下关系:

M=δ眼/δ镜

M:放大倍数; δ眼:人眼的分辨本领; δ镜:电镜的分辨本领 .电镜的放大倍数可以从几百倍到几千倍几万倍以至几十万倍范围观察。

3. 电镜的类型:

1)透射电子显微镜(transmission electron microscopeTEM

2)扫描电子显微镜(Scanning Electron MicroscopeSEM) 

3)高分辨率的扫描透射电镜(STEM

4)高压电子显微镜

5)低压电子显微镜

6)环境扫描电子显微镜

7)新型的电子显微镜:

扫描隧道显微镜

原子力显微镜 这两种显微镜是开展纳米科学研究的新型的纳米级显微镜

 

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