扫描电子显微分析与电子探针课件

扫描电子显微分析与电子探针扫描电子显微分析与电子探针扫描电子显微分析与电子探针第二十三章扫描电子显微分析与电子探针第一节扫描电子显微镜工作原理及构造一、工作原理图22-1扫描电子显微镜原理示意图创新教学是21世纪教育发展的必然需要，但是小学数学课堂上除了数字还是数字。如何提高学生对数学课的兴趣呢？下面我就结合自己的教学实践来谈谈怎样创新课堂教学。一、活跃课堂气氛，激发学生对数学课的兴趣小学数学课一般都比较单调、枯燥，因为它没有生动的语言和形象的比喻，除了数字还是数字。如果有了趣味故事，也许能让学生感兴趣，产生喜爱之情。例如小学数学第三册初步除法应用题这一课，在进行新课之前我给同学们设计了一个动人的故事。师：同学们，今天老师给你们讲一个《猪八戒分桃子》的故事。话说唐僧师徒四人去西天取经，正是中午时分，人困马乏日当头，唐僧便让猪八戒去找吃的。八戒望见前面山坳中有一片桃林，便从林子中摘了12个又红又大的桃子。唐僧吩咐八戒，现在你把桃子平均分一分。八戒觉得沙僧平时不多说话、忠诚老实，分给他一个；师傅终日辛苦，好善待人，分给他两个；孙悟空争强好斗不好对付，分给他三个，剩下的都留给自己。孙悟空立刻叫了起来：“不对，不对。”于是唐僧又叫孙悟空来分，孙悟空说：“这有什么难的，只要我牢牢记住师傅的‘平均’二字，怎能分不公平呢？”师：同学们，知道孙悟空怎么分的吗？板书：12÷4=3（个）生：就是把12平均分成4份，每份是3个，每人分3个桃子。通过这个故事，巧设悬念，使同学们的注意力高度集中，提高了学生的学习兴趣，激发了学生对数学课的兴趣。二、在课堂练习中激发学生对数学课的兴趣现代教育心理学研究表明：儿童在课堂教学活动中注意力集中时间并不长，一般在新授课的巩固练习时学习的思维逐渐下降，所以在巩固练习的后期应适时掀起高潮，提高兴趣，以活跃思维，提高教学效果。例如教学“能被3整除的数的特征”时，在巩固练习的后期我是这样激发学生好奇心的。师：现在同学们已经初步了解判断一个数能否被另一个数整除。那么，你们敢不敢和老师进行比赛，看谁判断得快？生：愿意接受老师的挑战。我找一名老师写出一个数如47，师生同时回答47不能被3整除。学生再写36，师生同时回答36能被3整除。学生又写73645582468，我先回答这个数不能被3整除。学生又写69417238914，我很快回答这个数能被3整除。学生很惊讶，便问老师这么大的数你怎能判断得这么快呢。我接着说，这里面有窍门，看谁能先发现？这样便激发了学生强烈的思维和兴趣。很快有的同学把手高高举起，回答把各个数位上的数相加的和能被3整除，这个数就能被3整除。其余的同学也很快发现了其中的奥秘。三、在教学中启发学生去发现问题、解决问题，提高学生对数学课的兴趣在第八册数学课中有“0不能作除数”这一句话，要引导学生去发现问题。为什么0不能作除数？0作除数为什么无意义呢？板书：0×0=0，12×0=0，因为任何数与0相乘都得0，而除法是乘法的逆运算，0除以0不可能得到一个确定的商。如：0÷0=0，0÷160=？这时有的学生要问，能不能举出一个实际的例子来说明呢？教师板书：三个渔翁去打鱼，结果一条鱼也没有捞到，平均每个人打了多少条鱼？学生经过思考，列式为0÷3=0，就没有3÷0的算式。然后，再根据乘法的意义，也能使学生解决“0不能作除数”这一问题。四、结合实际的创新教学，激发学生对数学课的兴趣创新教学是当今教学的一个热点，如何能解决这个问题呢？我认为还需要从实际教学的例子出发，来让学生了解新知的道理。我在教学五年级分数应用题时，把一小杯子不满的水放在讲台上，让学生观察。然后，把它冻结了，结果体积上升了，杯子满了。学生感到好奇，于是我让学生量一量体积比原来增加了多少，量得的体积比原来增加了1/11。这使学生从此知道了水结成冰时体积比原来增加了1/11，当冰化成水时体积比原来缩小了1/12，同时也了解了物体的热胀冷缩的道理。总之，只有不断创新教学，才能激发学生对数学课的兴趣。中职学校的实验教学在提高学生理论水平的同时，注重学生的动手操作能力，使学生适应时代需要，成为具有一定的科学文化知识和较强的实际操作能力的实用型技术人才。笔者根据多年的教学经验，就生物、生物化学的实验教学，谈谈如何通过创新，培养学生的实验兴趣和积极想，提高学生的综合能力。化学、生物化学是以实验为基础的学科，也是医学专业的基础课。学生对这两门课程的掌握程度，将直接关系到临床各学科的学习以及学生整体素质的提高。而学生往往有这样的认识误区：医士专业的学生认为诊断治疗是主课，护士专业的学生认为学会打针、输液就行。他们对化学、生物化学这类基础课的学习不够重视，特别是对实验课不以为然。针对这种情况，笔者从实验课入手，进行创新，通过实验课教学，提高学生的动手操作能力、解决问题能力、理论联系实际的能力以及养成对待工作精益求精、严谨认真的态度，从而为社会培养知识广、能力强的合格的实用型人才。一、从基本功抓起提高实验技能，培养学生的实验兴趣中职卫生学校的学生有很大一部分来自农村，由于条件限制，他们的实验基础知识以及实验技能非常贫乏。因此入学之初，先要给学生补习实验课，帮助学生逐一识记实验仪器，强化基本操作，例如，试管操作，混匀试剂，取用液体、固体试剂，托盘天平的使用，分光光度计的使用等，保证每个学生都能熟练掌握。教师必须严格把关，严格掌控实验的每个环节，使操作标准化、规范化、常态化。要求学生能根据不同的实验目的和要求，灵活应用不同规格的仪器，并能准确安装。二、创新实验内容，结合临床知识，提高学生的实验兴趣实验课教学是使学生的学习从感性到理性，然后再到感性的过程。化学、生物化学实验教学在使学生验证理论知识的同时，能更加生动地复习理论知识，提高学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。要在实验课中，渗透德育教育，让学生明白：医务工作者的实际操作能力将直接影响患者的诊断及治疗，是临床诊断与治疗的重要依据，从而使学生明白肩负的使命与重任，为将来的临床工作储备能量。1.通过创新实验内容，提高学生的实验兴趣教师可以通过创新实验内容，使学生掌握常规的实验技术。可在条件允许的情况下，补充一些新的实验内容，提高学生的兴趣。例如，在进行银镜反应化学实验时，告诉学生家用暖瓶内胆的由来，让学生尝试镀平而镜；在生物化学实验中，练习分光光度计的使用时，向学生介绍临床生物化学检验的整个过程以及如何根据检验结果指导疾病的诊断和治疗，使学生意识到实验基本操作的重要性，激发学生主动掌握实验技能的强烈欲望，唤起学生对实验的兴趣。2.在训练中制定目标，结合临床实践，激发学生的兴趣在化学及生物化学实验教学中，教师要运用理论知识指导学生实验操作。每一次实验训练都要制定目标，让学生体会到达成日标的快乐，从而产生学习的内驱力。例如，指导学生测血糖时，要求学生模拟临床生化检验，填写化验单，使学生将学到的理论知识应用到实践中，并认识到医学生的重大责任，从而培养学生严谨认真、精益求精的工作作风。教师还要发挥学生在实验中的主观能动性，给学生充分的思考空间，给学生足够的实验操作时间，鼓励学生搞科学小研究，改变学习机械化、程式化的倾向。三、创新实验考核方法，激发学生学习的自主性新颖、合理、科学的考核方法，可以正确引导学生，唤起学生学习的积极性、主动性。实验考核应注重日常实验成绩的评定，平时成绩能更真实反映学生的实验操作技能以及相关理论的掌握情况。加大对平时实验的考核力度，可以提高学生对实验操作的重视，改变重理论、轻实验的错误思想。平时考核主要从以下四个方而进行：实验前的预习情况、实验中的基本操作和技能抽查、实验结果的分析汇总以及实验报告的书写。教师只有平时严格要求学生，规范训练、认真考核、真实记录，才能真实地反映学生的平时表现。考核方式还应力求新颖，让学生在轻松愉快的氛围中自主学习。总之，从实验课入手，注重对学生以动手能力为主的综合能力的培养，是提高教学质量、培养合格的实用型中等专业基层卫生人才的有效措施。随着医学教育的不断改革，实验教学也须不断探索、努力实践，这样才能适应时代的需要，为社会培养合格人才。扫描电子显微分析与电子探针扫描电子显微分析与电子探针扫描电子1第二十三章扫描电子显微分析与电子探针

第二十三章扫描电子显微分析与电子探针2第一节扫描电子显微镜工作原理及构造一、工作原理

图22-1扫描电子显微镜原理示意图第一节扫描电子显微镜工作原理及构造一、工作原理3二、构造与主要性能扫描电子显微镜由电子光学系统(镜筒)、偏转系统、信号检测放大系统、图像显示和记录系统、电源系统和真空系统等部分组成二、构造与主要性能扫描电子显微镜由电子光学系统(镜筒)、偏41．电子光学系统由电子抢、电磁聚光镜、光栏、样品室等部件组成。作用：获得扫描电子束，作为使样品产生各种物理信号的激发源。

1．电子光学系统由电子抢、电磁聚光镜、光栏、样品室等部件组5图22-2电子光学系统示意图

扫描电子显微分析与电子探针课件6表22-1几种类型电子枪性能比较表22-1几种类型电子枪性能比较72．偏转系统作用：使电子束产生横向偏转，包括用于形成光栅状扫描的扫描系统，以及使样品上的电子束间断性消隐或截断的偏转系统。偏转系统可以采用横向静电场，也可采用横向磁场。2．偏转系统作用：使电子束产生横向偏转，包括用于形成光栅状83．信号检测放大系统作用：收集(探测)样品在入射电子束作用下产生的各种物理信号，并进行放大。不同的物理信号，要用不同类型的收集系统。闪烁计数器是最常用的一种信号检测器，它由闪烁体、光导管、光电倍增管组成。具有低噪声、宽频带(10Hz~1MHz)、高增益(106)等特点，可用来检测二次电子、背散射电子等信号。3．信号检测放大系统作用：收集(探测)样品在入射电子束作用94．图像显示和记录系统作用：将信号检测放大系统输出的调制信号转换为能显示在阴极射线管荧光屏上的图像，供观察或记录。4．图像显示和记录系统作用：将信号检测放大系统输出的调制信105．电源系统作用：为扫描电子显做镜各部分提供所需的电源。由稳压、稳流及相应的安全保护电路组成5．电源系统作用：为扫描电子显做镜各部分提供所需的电源。116．真空系统

作用：确保电子光学系统正常工作、防止样品污染、保证灯丝的工作寿命等。6．真空系统作用：确保电子光学系统正常工作、防止样品污染、12SEM的主要性能（1）放大倍数

可从20倍到20万倍连续调节。（2）分辨率影响SEM图像分辨率的主要因素有：①扫描电子束斑直径；②入射电子束在样品中的扩展效应；③操作方式及其所用的调制信号；④信号噪音比；⑤杂散磁场；⑥机械振动将引起束斑漂流等，使分辨率下降。（3）景深SEM（二次电子像）的景深比光学显微镜的大，成像富有立体感。SEM的主要性能（1）放大倍数13表22-2扫描电子显微镜景深表22-2扫描电子显微镜景深14第二节像衬原理与应用一、像衬原理

像的衬度就是像的各部分(即各像元)强度相对于其平均强度的变化。SEM可以通过样品上方的电子检测器检测到具有不同能量的信号电子有背散射电子、二次电子、吸收电子、俄歇电子等。第二节像衬原理与应用一、像衬原理151．二次电子像衬度及特点二次电子信号主要来自样品表层5~10nm深度范围，能量较低(小于50eV)。影响二次电子产额的因素主要有：(1)二次电子能谱特性；(2)入射电子的能量；(3)材料的原子序数；(4)样品倾斜角。

1．二次电子像衬度及特点二次电子信号主要来自样品表层5~116二次电子像的衬度可以分为以下几类：(1)形貌衬度(2)成分衬度(3)电压衬度(4)磁衬度(第一类)右图为形貌衬度原理二次电子像的衬度可以分为以下几类：(1)形貌衬度17二次电子像衬度的特点：（1）分辨率高（2）景深大，立体感强（3）主要反应形貌衬度。

什么是最小衬度？二次电子像衬度的特点：（1）分辨率高18ZnOZnO19水泥浆体断口水泥浆体断口202．背散射电子像衬度及特点影响背散射电子产额的因素有：(1)原子序数Z(2)入射电子能量E0

(3)样品倾斜角

图22-6背散射系数与原子序数的关系2．背散射电子像衬度及特点影响背散射电子产额的因素有：21背散射电子衬度有以下几类：(1)成分衬度(2)形貌衬度(3)磁衬度(第二类)背散射电子衬度有以下几类：(1)成分衬度22背散射电子像的衬度特点：（1）分辩率低（2）背散射电子检测效率低，衬度小（3）主要反应原子序数衬度背散射电子像的衬度特点：（1）分辩率低23二次电子运动轨迹背散射电子运动轨迹图10-7二次电子和背散射电子的运动轨迹扫描电子显微分析与电子探针课件24二、应用1．断口形貌观察2．显微组织观察3．其它应用（背散射电子衍射花样、电子通道花样等用于晶体学取向测定）二、应用1．断口形貌观察25第三节电子探针X射线显微分析（EPMA）

EPMA的构造与SEM大体相似，只是增加了接收记录X射线的谱仪。EPMA使用的X射线谱仪有波谱仪和能谱仪两类。第三节电子探针X射线显微分析（EPMA）EPMA的构造26图22-17电子探针结构示意图扫描电子显微分析与电子探针课件27一、能谱仪

能谱仪全称为能量分散谱仪(EDS)．目前最常用的是Si(Li)X射线能谱仪，其关键部件是Si(Li)检测器，即锂漂移硅固态检测器，它实际上是一个以Li为施主杂质的n-i-p型二极管。图22-18Si(Li)检测器探头结构示意图

一、能谱仪能谱仪全称为能量分散谱仪(EDS)．28以Si(Li)检测器为探头的能谱仪实际上是一整套复杂的电子学装置。图10-19Si(Li)X射线能谱仪以Si(Li)检测器为探头的能谱仪实际上是一整套复杂的电子学29Si(Li)能谱仪的优点：(1)分析速度快能谱仪可以同时接受和检测所有不同能量的X射线光子信号，故可在几分钟内分析和确定样品中含有的所有元素，带铍窗口的探测器可探测的元素范围为11Na~92U，20世纪80年代推向市场的新型窗口材料可使能谱仪能够分析Be以上的轻元素，探测元素的范围为4Be~92U。(2)灵敏度高

X射线收集立体角大。由于能谱仪中Si(Li)探头可以放在离发射源很近的地方(10㎝左右)，无需经过晶体衍射，信号强度几乎没有损失，所以灵敏度高(可达104cps/nA，入射电子束单位强度所产生的X射线计数率)。此外，能谱仪可在低入射电子束流(10-11A)条件下工作，这有利于提高分析的空间分辨率。(3)谱线重复性好。由于能谱仪没有运动部件，稳定性好，且没有聚焦要求，所以谱线峰值位置的重复性好且不存在失焦问题，适合于比较粗糙表面的分析工作。Si(Li)能谱仪的优点：(1)分析速度快能谱仪可30能谱仪的缺点：(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能谱仪的探头直接对着样品，所以由背散射电子或X射线所激发产生的荧光X射线信号也被同时检测到，从而使得Si(Li)检测器检测到的特征谱线在强度提高的同时，背底也相应提高，谱线的重叠现象严重。故仪器分辨不同能量特征X射线的能力变差。能谱仪的能量分辨率(130eV)比波谱仪的能量分辨率(5eV)低。(2)工作条件要求严格。Si(Li)探头必须始终保持在液氦冷却的低温状态，即使是在不工作时也不能中断，否则晶体内Li的浓度分布状态就会因扩散而变化，导致探头功能下降甚至完全被破坏。能谱仪的缺点：(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能谱仪的探31二、波谱仪波谱仪全称为波长分散谱仪(WDS)。在电子探针中，X射线是由样品表面以下m数量级的作用体积中激发出来的，如果这个体积中的样品是由多种元素组成，则可激发出各个相应元素的特征X射线。被激发的特征X射线照射到连续转动的分光晶体上实现分光(色散)，即不同波长的X射线将在各自满足布拉格方程的2方向上被(与分光晶体以2:1的角速度同步转动的)检测器接收。二、波谱仪波谱仪全称为波长分散谱仪(WDS)。32波谱仪的特点：波谱仪的突出优点是波长分辨率很高。如它可将波长十分接近的VK(0.228434nm)、CrK1(0.228962nm)和CrK2(0.229351nm)3根谱线清晰地分开。但由于结构的特点，谱仪要想有足够的色散率，聚焦圆的半径就要足够大，这时弯晶离X射线光源的距离就会变大，它对X射线光源所张的立体角就会很小，因此对X射线光源发射的X射线光量子的收集率也就会很低，致使X射线信号的利用率极低。此外，由于经过晶体衍射后，强度损失很大，所以，波谱仪难以在低束流和低激发强度下使用，这是波谱仪的两个缺点。波谱仪的特点：波谱仪的突出优点是波长分辨率很高。如它可将波长33(a)能谱曲线；(b)波谱曲线能谱议和波谱仪的谱线比较能谱议和波谱仪的谱线比较34电子探针分析的基本工作方式一是定点分析，即对样品表面选定微区作定点的全谱扫描，进行定性或半定量分析，并对其所含元素的质量分数进行定量分析；二是线扫描分析，即电子束沿样品表面选定的直线轨迹进行所含元素质量分数的定性或半定量分析；三是面扫描分析，即电子束在样品表面作光栅式面扫描，以特定元素的X射线的信号强度调制阴极射线管荧光屏的亮度，获得该元素质量分数分布的扫描图像。电子探针分析的基本工作方式一是定点分析，即对样品表面选定微35下图给出了ZrO2(Y2O3)陶瓷析出相与基体定点成分分析结果，可见析出相（t相）Y2O3含量低，而基体(c相)Y2O3含量高，这和相图是相符合的。ZrO2(Y2O3)陶瓷析出相与基体的定点分析(图中数字为Y2O3mol%)下图给出了ZrO2(Y2O3)陶瓷析出相与基体定点成分分析结36下图给出BaF2晶界线扫描分析的例子，图(a)为BaF2晶界的形貌像和线扫描分析的位置，图(b)为O和Ba元素沿图(a)直线位置上的分布，可见在晶界上有O的偏聚。BaF2晶界的线扫描分析(a)形貌像及扫描线位置；(b)O及Ba元素在扫描线位置上的分布下图给出BaF2晶界线扫描分析的例子，图(a)为BaF2晶界37下图给出ZnO-Bi2O3陶瓷试样烧结自然表面的面分布分析结果，可以看出Bi在晶界上有严重偏聚。ZnO-Bi2O3陶瓷烧结表面的面分布成分分析(a)形貌像；(b)Bi元素的X射线面分布像下图给出ZnO-Bi2O3陶瓷试样烧结自然表面的面分布分析结38Preparationofnanotube-shapedTiO2powderPreparationofnanotube-shaped39扫描电子显微分析与电子探针课件40扫描电子显微分析与电子探针课件41扫描电子显微分析与电子探针课件42扫描电子显微分析与电子探针课件4331、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔

32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

33、希望是人生的乳母。——科策布

34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若

35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里44扫描电子显微分析与电子探针扫描电子显微分析与电子探针扫描电子显微分析与电子探针第二十三章扫描电子显微分析与电子探针第一节扫描电子显微镜工作原理及构造一、工作原理图22-1扫描电子显微镜原理示意图创新教学是21世纪教育发展的必然需要，但是小学数学课堂上除了数字还是数字。如何提高学生对数学课的兴趣呢？下面我就结合自己的教学实践来谈谈怎样创新课堂教学。一、活跃课堂气氛，激发学生对数学课的兴趣小学数学课一般都比较单调、枯燥，因为它没有生动的语言和形象的比喻，除了数字还是数字。如果有了趣味故事，也许能让学生感兴趣，产生喜爱之情。例如小学数学第三册初步除法应用题这一课，在进行新课之前我给同学们设计了一个动人的故事。师：同学们，今天老师给你们讲一个《猪八戒分桃子》的故事。话说唐僧师徒四人去西天取经，正是中午时分，人困马乏日当头，唐僧便让猪八戒去找吃的。八戒望见前面山坳中有一片桃林，便从林子中摘了12个又红又大的桃子。唐僧吩咐八戒，现在你把桃子平均分一分。八戒觉得沙僧平时不多说话、忠诚老实，分给他一个；师傅终日辛苦，好善待人，分给他两个；孙悟空争强好斗不好对付，分给他三个，剩下的都留给自己。孙悟空立刻叫了起来：“不对，不对。”于是唐僧又叫孙悟空来分，孙悟空说：“这有什么难的，只要我牢牢记住师傅的‘平均’二字，怎能分不公平呢？”师：同学们，知道孙悟空怎么分的吗？板书：12÷4=3（个）生：就是把12平均分成4份，每份是3个，每人分3个桃子。通过这个故事，巧设悬念，使同学们的注意力高度集中，提高了学生的学习兴趣，激发了学生对数学课的兴趣。二、在课堂练习中激发学生对数学课的兴趣现代教育心理学研究表明：儿童在课堂教学活动中注意力集中时间并不长，一般在新授课的巩固练习时学习的思维逐渐下降，所以在巩固练习的后期应适时掀起高潮，提高兴趣，以活跃思维，提高教学效果。例如教学“能被3整除的数的特征”时，在巩固练习的后期我是这样激发学生好奇心的。师：现在同学们已经初步了解判断一个数能否被另一个数整除。那么，你们敢不敢和老师进行比赛，看谁判断得快？生：愿意接受老师的挑战。我找一名老师写出一个数如47，师生同时回答47不能被3整除。学生再写36，师生同时回答36能被3整除。学生又写73645582468，我先回答这个数不能被3整除。学生又写69417238914，我很快回答这个数能被3整除。学生很惊讶，便问老师这么大的数你怎能判断得这么快呢。我接着说，这里面有窍门，看谁能先发现？这样便激发了学生强烈的思维和兴趣。很快有的同学把手高高举起，回答把各个数位上的数相加的和能被3整除，这个数就能被3整除。其余的同学也很快发现了其中的奥秘。三、在教学中启发学生去发现问题、解决问题，提高学生对数学课的兴趣在第八册数学课中有“0不能作除数”这一句话，要引导学生去发现问题。为什么0不能作除数？0作除数为什么无意义呢？板书：0×0=0，12×0=0，因为任何数与0相乘都得0，而除法是乘法的逆运算，0除以0不可能得到一个确定的商。如：0÷0=0，0÷160=？这时有的学生要问，能不能举出一个实际的例子来说明呢？教师板书：三个渔翁去打鱼，结果一条鱼也没有捞到，平均每个人打了多少条鱼？学生经过思考，列式为0÷3=0，就没有3÷0的算式。然后，再根据乘法的意义，也能使学生解决“0不能作除数”这一问题。四、结合实际的创新教学，激发学生对数学课的兴趣创新教学是当今教学的一个热点，如何能解决这个问题呢？我认为还需要从实际教学的例子出发，来让学生了解新知的道理。我在教学五年级分数应用题时，把一小杯子不满的水放在讲台上，让学生观察。然后，把它冻结了，结果体积上升了，杯子满了。学生感到好奇，于是我让学生量一量体积比原来增加了多少，量得的体积比原来增加了1/11。这使学生从此知道了水结成冰时体积比原来增加了1/11，当冰化成水时体积比原来缩小了1/12，同时也了解了物体的热胀冷缩的道理。总之，只有不断创新教学，才能激发学生对数学课的兴趣。中职学校的实验教学在提高学生理论水平的同时，注重学生的动手操作能力，使学生适应时代需要，成为具有一定的科学文化知识和较强的实际操作能力的实用型技术人才。笔者根据多年的教学经验，就生物、生物化学的实验教学，谈谈如何通过创新，培养学生的实验兴趣和积极想，提高学生的综合能力。化学、生物化学是以实验为基础的学科，也是医学专业的基础课。学生对这两门课程的掌握程度，将直接关系到临床各学科的学习以及学生整体素质的提高。而学生往往有这样的认识误区：医士专业的学生认为诊断治疗是主课，护士专业的学生认为学会打针、输液就行。他们对化学、生物化学这类基础课的学习不够重视，特别是对实验课不以为然。针对这种情况，笔者从实验课入手，进行创新，通过实验课教学，提高学生的动手操作能力、解决问题能力、理论联系实际的能力以及养成对待工作精益求精、严谨认真的态度，从而为社会培养知识广、能力强的合格的实用型人才。一、从基本功抓起提高实验技能，培养学生的实验兴趣中职卫生学校的学生有很大一部分来自农村，由于条件限制，他们的实验基础知识以及实验技能非常贫乏。因此入学之初，先要给学生补习实验课，帮助学生逐一识记实验仪器，强化基本操作，例如，试管操作，混匀试剂，取用液体、固体试剂，托盘天平的使用，分光光度计的使用等，保证每个学生都能熟练掌握。教师必须严格把关，严格掌控实验的每个环节，使操作标准化、规范化、常态化。要求学生能根据不同的实验目的和要求，灵活应用不同规格的仪器，并能准确安装。二、创新实验内容，结合临床知识，提高学生的实验兴趣实验课教学是使学生的学习从感性到理性，然后再到感性的过程。化学、生物化学实验教学在使学生验证理论知识的同时，能更加生动地复习理论知识，提高学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。要在实验课中，渗透德育教育，让学生明白：医务工作者的实际操作能力将直接影响患者的诊断及治疗，是临床诊断与治疗的重要依据，从而使学生明白肩负的使命与重任，为将来的临床工作储备能量。1.通过创新实验内容，提高学生的实验兴趣教师可以通过创新实验内容，使学生掌握常规的实验技术。可在条件允许的情况下，补充一些新的实验内容，提高学生的兴趣。例如，在进行银镜反应化学实验时，告诉学生家用暖瓶内胆的由来，让学生尝试镀平而镜；在生物化学实验中，练习分光光度计的使用时，向学生介绍临床生物化学检验的整个过程以及如何根据检验结果指导疾病的诊断和治疗，使学生意识到实验基本操作的重要性，激发学生主动掌握实验技能的强烈欲望，唤起学生对实验的兴趣。2.在训练中制定目标，结合临床实践，激发学生的兴趣在化学及生物化学实验教学中，教师要运用理论知识指导学生实验操作。每一次实验训练都要制定目标，让学生体会到达成日标的快乐，从而产生学习的内驱力。例如，指导学生测血糖时，要求学生模拟临床生化检验，填写化验单，使学生将学到的理论知识应用到实践中，并认识到医学生的重大责任，从而培养学生严谨认真、精益求精的工作作风。教师还要发挥学生在实验中的主观能动性，给学生充分的思考空间，给学生足够的实验操作时间，鼓励学生搞科学小研究，改变学习机械化、程式化的倾向。三、创新实验考核方法，激发学生学习的自主性新颖、合理、科学的考核方法，可以正确引导学生，唤起学生学习的积极性、主动性。实验考核应注重日常实验成绩的评定，平时成绩能更真实反映学生的实验操作技能以及相关理论的掌握情况。加大对平时实验的考核力度，可以提高学生对实验操作的重视，改变重理论、轻实验的错误思想。平时考核主要从以下四个方而进行：实验前的预习情况、实验中的基本操作和技能抽查、实验结果的分析汇总以及实验报告的书写。教师只有平时严格要求学生，规范训练、认真考核、真实记录，才能真实地反映学生的平时表现。考核方式还应力求新颖，让学生在轻松愉快的氛围中自主学习。总之，从实验课入手，注重对学生以动手能力为主的综合能力的培养，是提高教学质量、培养合格的实用型中等专业基层卫生人才的有效措施。随着医学教育的不断改革，实验教学也须不断探索、努力实践，这样才能适应时代的需要，为社会培养合格人才。扫描电子显微分析与电子探针扫描电子显微分析与电子探针扫描电子45第二十三章扫描电子显微分析与电子探针

第二十三章扫描电子显微分析与电子探针46第一节扫描电子显微镜工作原理及构造一、工作原理

图22-1扫描电子显微镜原理示意图第一节扫描电子显微镜工作原理及构造一、工作原理47二、构造与主要性能扫描电子显微镜由电子光学系统(镜筒)、偏转系统、信号检测放大系统、图像显示和记录系统、电源系统和真空系统等部分组成二、构造与主要性能扫描电子显微镜由电子光学系统(镜筒)、偏481．电子光学系统由电子抢、电磁聚光镜、光栏、样品室等部件组成。作用：获得扫描电子束，作为使样品产生各种物理信号的激发源。

1．电子光学系统由电子抢、电磁聚光镜、光栏、样品室等部件组49图22-2电子光学系统示意图

扫描电子显微分析与电子探针课件50表22-1几种类型电子枪性能比较表22-1几种类型电子枪性能比较512．偏转系统作用：使电子束产生横向偏转，包括用于形成光栅状扫描的扫描系统，以及使样品上的电子束间断性消隐或截断的偏转系统。偏转系统可以采用横向静电场，也可采用横向磁场。2．偏转系统作用：使电子束产生横向偏转，包括用于形成光栅状523．信号检测放大系统作用：收集(探测)样品在入射电子束作用下产生的各种物理信号，并进行放大。不同的物理信号，要用不同类型的收集系统。闪烁计数器是最常用的一种信号检测器，它由闪烁体、光导管、光电倍增管组成。具有低噪声、宽频带(10Hz~1MHz)、高增益(106)等特点，可用来检测二次电子、背散射电子等信号。3．信号检测放大系统作用：收集(探测)样品在入射电子束作用534．图像显示和记录系统作用：将信号检测放大系统输出的调制信号转换为能显示在阴极射线管荧光屏上的图像，供观察或记录。4．图像显示和记录系统作用：将信号检测放大系统输出的调制信545．电源系统作用：为扫描电子显做镜各部分提供所需的电源。由稳压、稳流及相应的安全保护电路组成5．电源系统作用：为扫描电子显做镜各部分提供所需的电源。556．真空系统

作用：确保电子光学系统正常工作、防止样品污染、保证灯丝的工作寿命等。6．真空系统作用：确保电子光学系统正常工作、防止样品污染、56SEM的主要性能（1）放大倍数

可从20倍到20万倍连续调节。（2）分辨率影响SEM图像分辨率的主要因素有：①扫描电子束斑直径；②入射电子束在样品中的扩展效应；③操作方式及其所用的调制信号；④信号噪音比；⑤杂散磁场；⑥机械振动将引起束斑漂流等，使分辨率下降。（3）景深SEM（二次电子像）的景深比光学显微镜的大，成像富有立体感。SEM的主要性能（1）放大倍数57表22-2扫描电子显微镜景深表22-2扫描电子显微镜景深58第二节像衬原理与应用一、像衬原理

像的衬度就是像的各部分(即各像元)强度相对于其平均强度的变化。SEM可以通过样品上方的电子检测器检测到具有不同能量的信号电子有背散射电子、二次电子、吸收电子、俄歇电子等。第二节像衬原理与应用一、像衬原理591．二次电子像衬度及特点二次电子信号主要来自样品表层5~10nm深度范围，能量较低(小于50eV)。影响二次电子产额的因素主要有：(1)二次电子能谱特性；(2)入射电子的能量；(3)材料的原子序数；(4)样品倾斜角。

1．二次电子像衬度及特点二次电子信号主要来自样品表层5~160二次电子像的衬度可以分为以下几类：(1)形貌衬度(2)成分衬度(3)电压衬度(4)磁衬度(第一类)右图为形貌衬度原理二次电子像的衬度可以分为以下几类：(1)形貌衬度61二次电子像衬度的特点：（1）分辨率高（2）景深大，立体感强（3）主要反应形貌衬度。

什么是最小衬度？二次电子像衬度的特点：（1）分辨率高62ZnOZnO63水泥浆体断口水泥浆体断口642．背散射电子像衬度及特点影响背散射电子产额的因素有：(1)原子序数Z(2)入射电子能量E0

(3)样品倾斜角

图22-6背散射系数与原子序数的关系2．背散射电子像衬度及特点影响背散射电子产额的因素有：65背散射电子衬度有以下几类：(1)成分衬度(2)形貌衬度(3)磁衬度(第二类)背散射电子衬度有以下几类：(1)成分衬度66背散射电子像的衬度特点：（1）分辩率低（2）背散射电子检测效率低，衬度小（3）主要反应原子序数衬度背散射电子像的衬度特点：（1）分辩率低67二次电子运动轨迹背散射电子运动轨迹图10-7二次电子和背散射电子的运动轨迹扫描电子显微分析与电子探针课件68二、应用1．断口形貌观察2．显微组织观察3．其它应用（背散射电子衍射花样、电子通道花样等用于晶体学取向测定）二、应用1．断口形貌观察69第三节电子探针X射线显微分析（EPMA）

EPMA的构造与SEM大体相似，只是增加了接收记录X射线的谱仪。EPMA使用的X射线谱仪有波谱仪和能谱仪两类。第三节电子探针X射线显微分析（EPMA）EPMA的构造70图22-17电子探针结构示意图扫描电子显微分析与电子探针课件71一、能谱仪

能谱仪全称为能量分散谱仪(EDS)．目前最常用的是Si(Li)X射线能谱仪，其关键部件是Si(Li)检测器，即锂漂移硅固态检测器，它实际上是一个以Li为施主杂质的n-i-p型二极管。图22-18Si(Li)检测器探头结构示意图

一、能谱仪能谱仪全称为能量分散谱仪(EDS)．72以Si(Li)检测器为探头的能谱仪实际上是一整套复杂的电子学装置。图10-19Si(Li)X射线能谱仪以Si(Li)检测器为探头的能谱仪实际上是一整套复杂的电子学73Si(Li)能谱仪的优点：(1)分析速度快能谱仪可以同时接受和检测所有不同能量的X射线光子信号，故可在几分钟内分析和确定样品中含有的所有元素，带铍窗口的探测器可探测的元素范围为11Na~92U，20世纪80年代推向市场的新型窗口材料可使能谱仪能够分析Be以上的轻元素，探测元素的范围为4Be~92U。(2)灵敏度高

X射线收集立体角大。由于能谱仪中Si(Li)探头可以放在离发射源很近的地方(10㎝左右)，无需经过晶体衍射，信号强度几乎没有损失，所以灵敏度高(可达104cps/nA，入射电子束单位强度所产生的X射线计数率)。此外，能谱仪可在低入射电子束流(10-11A)条件下工作，这有利于提高分析的空间分辨率。(3)谱线重复性好。由于能谱仪没有运动部件，稳定性好，且没有聚焦要求，所以谱线峰值位置的重复性好且不存在失焦问题，适合于比较粗糙表面的分析工作。Si(Li)能谱仪的优点：(1)分析速度快能谱仪可74能谱仪的缺点：(1)能量分辨率低，峰背比低。由于能谱仪的探头直接对着样品，所以由背散射电子或X射线所激发产生的荧光X射线信号也被同时检测到，从而使得Si(Li)检测器检测到的特征谱线在强度提高的同时，背底也相应提高，谱线的重叠现象严重。故仪器分辨不同能量特征X射线的能力变差。能谱仪的能量分辨率(130eV)比波谱仪的能量分辨率(5eV)低。(2)工作条件要求严格。Si(Li)探头必须始终保持在液氦冷却的低温状态，即使是在不工作时也不能中断，否则晶体内Li的浓度分布状态就会因扩散而变化，导致探头功能下降甚至完全被破坏。能谱仪的缺点：