透射电子显微镜透射电子显微镜价格
tem是什么
tem是指透射电子显微镜。
透射电子显微镜,简称TEM,可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。目前TEM的分辨力可达0.2nm。电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,用电磁场作透镜。
由于电子束的穿透力很弱,因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统、电源系统5部分构成。
tem的种类:
1、大型透射电镜:大型透射电镜一般采用80-300kV电子束加速电压,不同型号对应不同的电子束加速电压,其分辨率与电子束加速电压相关,可达0.2-0.1nm,高端机型可实现原子级分辨。
2、低压透射电镜:低压小型透射电镜采用的电子束加速电压(5kV)远低于大型透射电镜。较低的加速电压会增强电子束与样品的作用强度,从而使图像衬度、对比度提升,尤其适合高分子、生物等样品;同时,低压透射电镜对样品的损坏较小。
3、冷冻电镜:冷冻电镜通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备,将样品冷却到液氮温度,用于观测蛋白、生物切片等对温度敏感的样品。通过对样品的冷冻,可以降低电子束对样品的损伤,减小样品的形变,从而得到更加真实的样品形貌。
透射电镜的成像原理
透射电镜,即透射电子显微镜是电子显微镜的一种。电子显微镜是一种高精密度的电子光学仪器,它具有较高分辨本领和放大倍数,是观察和研究物质微观结构的重要工具。
电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。
1931年,德国的克诺尔和鲁斯卡,用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器,并获得了放大十几倍的图象,证实了电子显微镜放大成像的可能性。1932年,经过鲁斯卡的改进,电子显微镜的分辨能力达到了50纳米,约为当时光学显微镜分辨本领的十倍,于是电子显微镜开始受到人们的重视。到了二十世纪40年代,美国的希尔用消像散器补偿电子透镜的旋转不对称性,使电子显微镜的分辨本领有了新的突破,逐步达到了现代水平。在中国,1958年研制成功透射式电子显微镜,其分辨本领为3纳米,1979年又制成分辨本领为0.3纳米的大型电子显微镜。
电子显微镜的分辨本领虽已远胜于光学显微镜,但电子显微镜因需在真空条件下工作,所以很难观察活的生物,而且电子束的照射也会使生物样品受到辐照损伤。其他的问题,如电子枪亮度和电子透镜质量的提高等问题也有待继续研究。
透射电镜的成象原理是由照明部分提供的有一定孔径角和强度的电子束平行地投影到处于物镜物平面处的样品上,通过样品和物镜的电子束在物镜后焦面上形成衍射振幅极大值,即第一幅衍射谱。这些衍射束在物镜的象平面上相互干涉形成第一幅反映试样为微区特征的电子图象。通过聚焦(调节物镜激磁电流),使物镜的象平面与中间镜的物平面相一致,中间镜的象平面与投影镜的物平面相一致,投影镜的象平面与荧光屏相一致,这样在荧光屏上就察观到一幅经物镜、中间镜和投影镜放大后有一定衬度和放大倍数的电子图象。由于试样各微区的厚度、原子序数、晶体结构或晶体取向不同,通过试样和物镜的电子束强度产生差异,因而在荧光屏上显现出由暗亮差别所反映出的试样微区特征的显微电子图象。电子图象的放大倍数为物镜、中间镜和投影镜的放大倍数之乘
电子显微镜成像原理
一、透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况:
1、吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗。早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。
2、衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力,当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与完整区域不同,从而使衍射波的振幅分布不均匀,反映出晶体缺陷的分布。
3、相位像:当样品薄至100_以下时,电子可以穿过样品,波的振幅变化可以忽略,成像来自于相位的变化。
二、扫描电子显微镜成像原理
扫描电子显微镜通过用聚焦电子束扫描样品的表面来产生样品表面的图像。
电子与样品中的原子相互作用,产生包含关于样品的表面测绘学形貌和组成的信息的各种信号。电子束通常以光栅扫描图案扫描,并且光束的位置与检测到的信号组合以产生图像。
扫描电子显微镜可以实现分辨率优于1纳米。样品可以在高真空,低真空,湿条件(用环境扫描电子显微镜)以及宽范围的低温或高温下观察到。
最常见的扫描电子显微镜模式是检测由电子束激发的原子发射的二次电子。可以检测的二次电子的数量,取决于样品测绘学形貌,以及取决于其他因素。
通过扫描样品并使用特殊检测器收集被发射的二次电子,创建了显示表面的形貌的图像。它还可能产生样品表面的高分辨率图像,且图像呈三维,鉴定样品的表面结构。
扩展资料:
在使用透视电子显微镜观察生物样品前样品必须被预先处理。随不同研究要求的需要科学家使用不同的处理方法。
1、固定:为了尽量保存样本的原样使用戊二醛来硬化样本和使用锇酸来染色脂肪。
2、冷固定:将样本放在液态的乙烷中速冻,这样水不会结晶,而形成非晶体的冰。这样保存的样品损坏比较小,但图像的对比度非常低。
3、脱干:使用乙醇和丙酮来取代水。
4、垫入:样本被垫入后可以分割。
5、分割:将样本使用金刚石刃切成薄片。
6、染色:重的原子如铅或铀比轻的原子散射电子的能力高,因此可被用来提高对比度。
透射电子显微镜
透射电子显微镜,简称透射电镜,英文名为Transmission Electron Microscope,缩写为TEM,是一种利用高速运动的电子束作为光源,穿透固体样品,再经过电磁透镜成像的显微镜。
透射电镜由电子光学系统、观察记录系统、真空和冷却系统以及电源系统等组成。电子光学系统又可分为照明系统和成像系统两部分,它们和观察记录系统一起置于抽真空的镜筒之中。样品台在照明系统和成像系统之间(图5-3)。
图5-3 透射电子显微镜结构示意图
(据日本JEOL株式会社)
透射电镜的成像原理与光学显微镜类似,其图像是成像平面上由透射电子密度的差异所形成的明暗不一的衬度像。这种密度差异可通过荧光屏或照相底片的转换进行观察。按其衬度来源的不同,透射电镜图像可分为质厚衬度像、衍射衬度像、相位衬度像和Z衬度像四种。限于篇幅本小节简要介绍常用的质厚衬度像和衍射衬度像。
质厚衬度像的衬度是由样品的质量和厚度的差异所引起的。它适合于对炭黑等非晶质样品进行观察。衍射衬度像,简称衍衬像。它的衬度是由样品各部位满足布拉格(bragg)衍射条件的程度不同所引起的,它所反映的是样品各部位对入射电子衍射强度的差异。衍衬像可分为明场像和暗场像。明场像(Bright-Field Image,缩写为BFI)采用透射束成像,所形成的是亮背景上的暗像(图5-4)。暗场像(Dark-Field Image,缩写为DFI)只选用某一衍射束成像,所形成的是暗背景上的亮像。由于衍射衬度与衍射条件密切相关,对晶体内衍射面网取向的变化十分敏感,因而是研究晶体缺陷的有力手段。
长期以来,透射电镜的图像都是通过观察室的荧光屏进行观察,用照相底片进行记录的。近年来可在照相底片位置配备CCD相机使图像数字化,便于用计算机储存。
图5-4 泰州陨石中橄榄石位错的明场像
(张富生提供)
透射电镜最突出的优点是图像分辨率和有效放大倍数高,其点分辨率(图像中可分辨的两点之间最短的距离)约为0.17~0.20nm,晶格分辨率(晶格条纹像中条纹间最短的距离)为0.1~0.14nm。经球差校正的透射电镜,分辨率达0.08nm,能放大100万倍,几乎能分辨晶体中所有原子的排列。
透射电镜另一个特点是,在成像系统中插入一选区光阑就能够获得电子衍射花样,在观察图像的同时在原地进行结构分析(请参阅本章第四节)。电子衍射与X射线衍射的原理基本相同,所获得的衍射花样也很相似。
透射电镜对样品的基本要求是:①为了使电子束穿透样品,其厚度应在100nm以下;②在制样过程中,样品的超微结构必须得到完好的保存,应严格防止样品结构和性质发生改变以及样品遭受污染等;③样品应牢固地置于直径为3mm的专用铜网上,以便能经受电子束的轰击,并防止在装卸过程中的机械振动而损坏;④样品必须导电。对于非导电样品,应在其上喷一层很薄的碳膜。对于地质样品,通常是先磨制成薄片,并在偏光显微镜下进行观察,选择需要深入研究的部位,切割取下,黏结在铜网上,再置于离子减薄仪中进行减薄,直至局部穿孔,其边缘部位即可在透射电镜下观察。
配备了X射线能谱仪的透射电镜,在观察图像的同时还可在原地进行微区的元素成分分析。
电子显微镜原理
电子显微镜原理如下;
一、透射电子显微镜
透射电镜即透射电子显微镜通常称作电子显微镜或电镜,是使用最为广泛的一类电镜。
1、工作原理:在真空条件下,电子束经高压加速后,穿透样品时形成散射电子和透射电子,它们在电磁透镜的作用下在荧光屏上成像。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。
2、主要优点:分辨率高,可用来观察组织和细胞内部的超微结构以及微生物和生物大分子的全貌。
二、扫描电镜
扫描电镜即扫描电子显微镜,主要用于观察样品的表面形貌、割裂面结构、管腔内表面的结构等。
1、工作原理:扫描电镜是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态。用极细的电子束在样品表面扫描,激发样品表面放出二次电子,将产生的二次电子用特制的探测器收集,形成电信号运送到显像管,在荧光屏上显示物体。(细胞、组织)表面的立体构像,可摄制成照片。
2、主要优点:景深长,所获得的图像立体感强,可用来观察生物样品的各种形貌特征。
什么是透射电子显微镜
透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,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。通常,透射电子显微镜的分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍,适于观察超微结构。透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量,必须制备更薄的超薄切片,通常为50~100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。
2023-08-25 广告