电镜技术与超微结构课件.pptxVIP

;第一章电子显微镜

绪论

1、电子显微镜（ElectronMicroscope,EM）的发展简史

随着科学技术的深入发展，15世纪显微镜的发明，突破了人类的生理限制，看清了肉眼无法看到的细微结构，因此人们认识到，生物界中还有无数的谜，要解开这些谜就必须观察与研究生物的超微结构，但是光的波长影响了光学显微镜的分辨率，于是20世纪30年代，德国科学家诺尔（M.Knoll）和卢斯卡（E.Ruska）成功的研制了世界上第一台透射电子显微镜（TEM）。;;;;;;;

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;4、电镜的局限性

电镜把人们带入微观世界，许多生物之谜正在被人们所认识，从这个意义上讲电镜有不可取代的优点，但它不是一种万能仪器，有一定的局限性，如人工损伤的缺陷，样品制备的繁琐价格昂贵，样品的定位性，图象分析的困难，组织块小观察视场小的局限性尤为显著。因此要注意光镜与电镜的结合减少盲目性。要训练分析，判断三维构思的能力，学会把平面图象予以立体，定向的理解与解释。要有严格的对照观察，避免电镜的局限性，人工损伤导致的错误结论。;;人眼在25cm明视距离分辨率为0.2mm，光

镜分辨率为o.2um，电镜的分辨率比光镜的分辨率

大约提高1000X。决定仪器分辨率的因素由下列公

式来表示

d=0.61λ/n·SinαD＝＝200nm(0.2um)

d：分辨率；入：为照明光波波长；n：为物体与物镜之间介质的折射率；α：为入射孔径角，即光线从样品进入透镜的半张角；0.61为常数。

;;;;;;;3、色差(ColorAberration)

光镜的光源是可见光，由不同颜色的光组成。经过玻璃透镜时，由于波长不同，折射不同，在光轴上的焦点也不一致而发生色差。EM的照射源是电子束，其波长随加速电压的波动而变化。当加速电压???稳定时，电子束波长随之变异，因而发生类似的像差。这种由电子束波长波动引起的像差叫色差。;三、电子与固体样品的相互作用

电子束在加速电压的作用下，以极高的速度入射固体样品时，与样品物质中的原子，核外电子发生弹性散射和非弹性散射，并产生带有样品信息的各种信号。根据不同的研究目的可以利用这些信号形成不同的图象。;;1、透射电子（TransmissionElectron，TE）:

当样品做的比较薄时（小于0.1um），一部分

入射电子便可以直接穿透样品，将这部分电子叫

做透射电子，将没有穿透样品而停留在样品内部

的电子叫做吸收电子。透射电子在通过样品时，

由于受到物质库仑场的作用不同，各部位透射的

电子数目也不同，从而形成反差，这就是TEM的

成像基础。

;2、二次电子（SecondaryElectrone2）

样品物质表层（5－10nm）的原子核外电子受入

射电子激发后，逸出样品表面时就称为二次电子。

二次电子携带样品表面形貌特征的信号，因此是

SEM用于观察样品结构的主要成像信号。;;;1、照明系统：是由电子枪、聚光镜、消像散器、合轴线圈组成。作用是提供一束亮度高，照明孔径角小、束流稳定的照明光源。

（1〕电子枪是TEM的发射源，作用相当LM的照明光源。EM采用由阴极、栅极和阳极构成的三极式电子枪。阴极称为灯丝，由钨丝制成，当阴极加负高压，电流使灯丝加热，产生热电子，并在阳极的作用下，栅极的控制下发射出运动速度极高的电子束。;（2）、聚