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电子显微镜原理、结构及缺点【综述】
来源: | 发布日期:2022-05-18 10:38:28
 

电子显微镜是一种基于电子光学原理的仪器,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,在非常高的放大倍数下成像材料的微妙结构。近年来,电子镜的研究和制造发展很大:一方面,电子镜的分辨率不断提高,透射镜的点分辨率达到0.2-0.3nm,晶格分辨率已经达到0.1nm左右,人们可以通过电可以直接观察到原子图像;另一方面,除了透射电镜外,还开发了各种电镜,如扫描电镜、分析电镜等。虽然电子显微镜的区分能力远远优于光学显微镜,但由于电子显微镜需要在真空条件下工作,要在真空条件下工作,电子束的照射也会损害生物样品。接下来,小边将与您讨论电子显微镜的相关内容,包括:电子显微镜的原理、结构、缺点、应用领域、与光学显微镜的区别以及在农业中的应用。

目前,电子显微镜技术已成为研究身体微结构的重要手段。常用的有透射镜和扫描电子显微镜。以下介绍了两种电子显微镜的工作原理:透射电子显微镜,即透射电子显微镜,通常称为电子显微镜或电子显微镜(EM),它是使用更广泛的电子显微镜。1、工作原理:在真空条件下,电子束在高压加速后穿透样品时形成散射电子和透射电子,在电磁透镜的作用下在荧光屏上成像。当电子束投射到样品中时,相应的电子发射可以随组织成分的密度而发生。例如,当电子束投射到高质量的结构时,电子会散射得更多,所以投射到荧光屏上的电子会更少,形象会更暗,电子照片会更黑。2、主要优点:分辨率高,可用于观察组织和细胞内的超微结构以及微生物和生物大分子的全貌。2、扫描电子显微镜,即扫描电子显微镜,主要用于观察样品的表面形状、分裂结构、管腔内表面结构等。1、工作原理:扫描电子显微镜是利用二次电子信号成像观察样品的表面形状。用很细的电子束扫描样品表面,激发样品表面释放二次电子,用专用探测器收集产生的二次电子,形成电信号,运输到图像管,并在荧光屏上显示物体。(细胞、组织)表面的三维图像可以拍成照片。2、主要优点:景深长,图像三维感强,可用于观察生物样品的各种形状特征。

电子显微镜结构电子显微镜由电子光学系统、真空系统和供电系统三部分组成,以下分别介绍三部分:1、电子光学系统1、电子光学系统主要包括电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏、摄影机构等部件,这些部件通常从上到下组装成柱。2、电子枪是由钨丝热阴很、栅很和阴很组成的部件。它能发射并形成速度均匀的电子束,因此加速电压的稳定性不低于万分之一。3、电子透镜是电子显微镜筒中更重要的部件,它使用空间电场或磁场对称于镜筒轴,使电子轨迹向轴弯曲形成聚焦,其功能类似于玻璃凸透镜使光束聚焦,因此称为电子透镜。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,电子聚焦是由非常稳定的直流励磁电流通过带很靴的线圈产生的强磁场。2、真空系统1,为了确保整个真空通道只与样品相互作用,一般不与真空分子箱相互作用,因此整个电子通道要通过带很靴的电子聚焦。10-4~10-7毫米汞柱。三、 电源系统透射镜需要两部分电源:一是电子枪的高压部分,二是电磁透镜的低压稳流部分。电源的稳定性是电镜性能的一个非常重要的标志。因此,电源系统的主要要求是产生高稳定的加速电压和每个透镜的激磁电流。除上述电源部分外,现代仪器还有自动操作程序控制系统和数据处理计算机系统。

电子显微镜的缺点1。电子显微镜中的样本要在真空中观察,因此无法观察活样本。随着技术的进步,环境扫描电镜将逐渐实现对活样本的直接观察;2。在处理样本时,可能会产生样本所没有的结构,这加剧了图像分析的难度;3、由于电子散射能力强,容易产生二次衍射等;4,有时不是**的;5,由于透射电子显微镜只能观察非常薄的样本,材料表面结构可能与材料内部结构不同;6、超薄样品(100纳米以下),样品过程复杂、困难,样品损坏;7。电子束可能会通过碰撞和加热损坏样品;8此外,电子显微镜的购买和维护价格相对较高。

电子显微镜的应用领域一、工业方面: 1、工业检查,如电路板、精密机械等; 2、印刷检查,** T焊接检查;3.纺织检查;4.IC表面检查; 2.美容: 1。皮肤检查;2.发根检查; 3.红外理疗(特定产品); 3.生物应用: 1。微生物观察;2.动物切片观察; 3.植物病虫害观察; 4.其他: 1。扩视器,协助智障人士阅读;2.宝石鉴定; 3.古董、书画、玉文物鉴定; 4.其他视频图像分析领域。

电子显微镜与光学显微镜的区别1。照明源不同:电子镜中使用的照明源是电子枪发出的电子流,而光镜的照明源是可见光(阳光或灯光)。由于电子流的波长远远短于光波波长,电子镜的放大和分辨率明显高于光镜。 2.不同的镜子:电子镜中放大的镜子是电磁镜(可以在中心产生磁场的环形电磁线圈),而光镜的镜子是由玻璃制成的光学镜子。电子镜中有三组电磁镜,与聚光镜、物镜和目镜的功能相同。 3.不同的成像原理:在电子镜中,作用于被检样品的电子束在电磁镜放大后在荧光屏上成像或作用于感光胶片成像。电子厚度的差异产生的机制是,当电子束作用于被检样品时,入射电子与物质的原子发生碰撞并产生散射。由于样品的不同部位对电子有不同的散射程度,因此样品的电子图像具有浓度和淡度的干扰,而分辨率**于被检样品的结构。 光镜中样品的不同的不同,分辨率**于被检样品的结构。02-05um之间。电子显微镜使用电子束作为光源,可以达到其分辨率1-3nm之间,光学显微镜的组织观察属于微米分析,电子显微镜的组织观察属于纳米分析。 5.景深:一般光学显微镜的景深在2-3um因此,样品的表面光滑度要求很高,因此样品制作过程相对复杂。扫描电镜的精神可以高达几毫米,因此对样品表面的光滑度几何没有要求。样品制备相对简单,有些样品几何不需要样品。虽然体式显微镜也有较大的景深,但其分辨率很低。 放大倍数:光学显微镜有效放大倍数1000X。电子显微镜可以有效地放大倍数。 6、标本制备方法不同:电子显微镜 观察组织细胞标本制备程序复杂,技术难度和成本高,在材料、固定、脱水、包埋等环节需要特殊试剂和操作,更后将包埋组织块切成50~100nm厚的超薄标本片。而光镜观察的标本则一般置于载玻片上,如普通组织切片标本、细胞涂片标本、组织压片标本和细胞滴片标本。可达到1000,000X 7.应用领域:光学显微镜主要用于观察和测量表面光滑的微米级组织,由于使用可见光作为光源,不仅可以观察样品的表面组织,还可以观察到表面以下的一定范围内的组织,光学显微镜对颜色识别非常敏感和准确。电子显微镜主要用于纳米样品的表面外观观测,因为扫描电镜依赖于物理信号的强度来区分组织信息,所以扫描电镜的图像是黑白的,所以无法识别彩色图像。扫描电镜不仅可以观察样品表面的组织形状,还可以使用EDS、WDS、EBSD扫描电镜还可以通过使用不同的附件设备的使用功能。EDS、WDS在故障分析研究领域,辅助设备、扫描电镜可以分析微区化学成分,这一点很重要。EBSD,扫描电镜可以研究材料的晶格取向。

电子显微镜在农业中的应用1。电子显微镜在农业中的应用和进展 1.扫描电子显微镜在农业领域的应用 扫描电子显微镜(SEM) 具有景深大、图像立体感强、分辨率高、图像范围大、样品制备过程简单等优点,引起了农业研究人员的高度重视和青睐。在农业科学研究中,扫描电镜主要研究动植物、微生物、昆虫等不同组织和小器官的表面形态和内部结构,加深对其生理功能的理解,探索有机体的生活规律。例如,昆虫的便利主要是为了提高其小器官的识别能力,提高分类水平,同时进一步了解器官的作用,描述和比较昆虫的外部形态,研究其形状变化及其规律和结构的特点,以便更深入。在植物方面,研究作物的花粉、果皮、种子表面图案和种子内部结构,对分类具有重要意义。 2.对真菌、放线菌、细菌的分类、分类、分类、判断病原体,特别是细菌萌发、孢子、入侵寄主等的应用。 2.子显微镜可以获得令人满意的效果。TEM) 主要由电子光学系统、真空系统、供电系统和辅助系统组成。透射镜的成像原理是使用无信息的电子射线,植物病毒作为侵蚀被子植物、裸子植物和蕨类植物的重要病源,在样品另一侧重新出现时,已经有样品信息,然后进行放大处理,使人们能够看到其内部的微观信息并进行解释。当电子束与样品材料相互作用时,会产生大量带有样品的信息,如透射电子、散射电子、二次电子等。透射电子显微镜的图像对比度由散射吸收差、衍射差和图像位差决定。在农业生物样品观察中,随着电子显微镜分辨率的不断提高,电子显微镜图像的清晰度将不再完全取决于电子显微镜的分辨率,而是在很大程度上取决于样品的生产技术。农业生物样品常用的制备技术常用的制备技术包括:超薄切片技术、免疫电子显微镜技术、负染色技术、生物大分子电子显微镜技术等。植物病毒作为一种侵蚀被子植物、裸子植物和蕨类植物的重要病源,在全球范围内确定了农作物、果树、花卉、草、草、草、药物的结构造成和质量。** 深入了解病毒与寄主的关系,观察细胞超微结构病变具有其他不可替代的作用,为逐步揭示病毒的本质,更终解决病毒和病害问题奠定了基础。

以上是小编介绍的电子显微镜的原理、结构、缺点、应用领域、与光学显微镜的区别以及在农业中的应用。随着现代科学技术的不断深入发展,电子显微镜的应用技术越来越广泛。电子显微镜作为观察微观世界的科学眼睛,在医学、生物学、物理学、化学、冶金和材料学科的发展中发挥出的作用。电子显微镜已成为许多学科研究中不可缺少的传统仪器。

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