第三章 透射电子显微镜

现代电子显微分析技术傅茂森2015

第三章透射电子显微镜

2011年2月18日美国总统奥巴马在访问某公司透射电镜实验室，在系统的显示器上检查图片时，“我看到了一些原子，”他说，“请别碰我的原子。”材料分析研究中心FEITECNAI-F302.1透射电子显微镜发展简史

1897年J.J.Thompson发现了电子。1924年L.De

Broglie发现运动电子具有波粒二象性。

1926年Busch发现在轴对称的电磁场中运动的电子有会聚现象。1931年，在德国柏林第一台电镜诞生（MaxKnollandErnstRuska）。1934年电镜的分辨率可达50nm。1939年德国西门子公司第一台电镜投放市场，分辨率优于10nm。（Ruska,vonBorries）1940电子光学和电子透镜的基本理论研究(W.Glaser,O.Scherzer)1951X射线谱(R.Castaing)1956第一张晶格像产生(J.Menter)1957多层法的提出(J.Cowley,A.Moodie)1970分辨率小于4Å的高分辨电子显微镜诞生。1986E.Ruska获得了诺贝尔物理学奖(togetherwithG.BinningandH.Rohrer,whodevelopedtheScanningTunnelingMicroscope)LouisdeBroglie1892-1987ErnstRuska1906-1988

电子显微镜之父

E.Ruska,1986年诺贝尔物理学奖第一张电子图像(1931年)德国学者Knoll和Ruska首次获得放大12倍铜网的电子图像,证明可用电子束和磁透镜进行成像。近代TEM发展史上三个重要阶段像衍理论(50－60年代)：英国牛津大学材料系P.B.Hirsch,M.J.Whelan；英国剑桥大学物理系A.Howie（建立了直接观察薄晶体缺陷和结构的实验技术及电子衍射衬度理论）高分辨像理论(70年代初)：美国阿利桑那州立大学物理系J.M.Cowley，70年代发展了高分辨电子显微像的理论与技术。高空间分辨分析电子显微学(70年代末，80年代初)

采用高分辨分析电子显微镜（HREM，NED，EELS,EDS）对很小范围（～5Å）的区域进行电子显微研究(像，晶体结构，电子结构，化学成分)IBMandNion200KV超高真空，最高分辨率保持者0.075nm日本，日本电子JEOL200KV日本日立Hitachi200KV德国蔡司Zeiss200KV球差矫正+能量过滤系统日本，日本电子JEOL1250KV美国FEITitan200KV球差矫正+能量过滤系统2.1959年9月长春光机所自行设计研制成功我国第一台大型电子显微镜，分辨本领优于2.5nm，放大倍数10万倍。在天安门前举行国庆十周年中科院游行队伍前就是这台电子显微镜的巨大模型。此成果作为我国四十年重大科学技术成果，并列入了记载古今中外自然科学大事的《自然科学大事年表》。中国电子显微镜的发展史1.1958年8月中科院长春光学精密机械研究所研制成我国第一台电子显微镜，50KV，分辨率为10nm。1958年国庆节前夕在北京中关村中国科学院举办的展览会上展出。毛主席参观了展览会。4.上海精密医疗器械厂，在长春光学精密机械研究所第一台大型电子显微镜的基础上经历了DXA1-10(100kV，5nm)，DXA2-8(80kV，2nm)，至1965年7月制成DXA3-8型一级电子显微镜，分辨本领提高到0.7nm，放大倍数为20万倍。通过了国家鉴定。

3.1959年南京教学仪器厂(1965年改为江南光学仪器厂，1993年起为江南光电(集团)股份有限公司，电镜部分成立江南电子光学仪器研究所)研制成中型电镜样机，在国庆十周年第一届全国工业交通展览会上展出。1962年生产了第一批XD-301电子显微镜，分辨本领为10nm，加速电压为50kV。5.1960年云南大学物理系制成YDX-1型透射电镜，分辨本领(30kV，8nm)。6.1964年南京教学仪器厂制成XD-302型电镜，分辨本领4nm，批量生产至1967年。7.1965年底中国科学院北京科学仪器厂研制成功DX-2型电镜，分辨本领0.4/0.5nm。电子光学放大可达25万倍以上。生产了8台。8.1965年云南大学物理系完成

YDX-3电镜（30kV，3nm）。9.1967年江南光学仪器厂制成DX-201电镜，分辨本领为2nm，放大倍数2,000～50,000X，加速电压为50、80kV。批量生产到1984年。10.1970年上海电子光学技术研究所设计制造DXB1-12型40万倍透射电镜，点分辨本领达0.5nm。11.1975年云南大学物理系完成YDX-4透射电镜，采用长寿命阴极Y2O3-Ir等。分辨本领为1.5nm，加速电压50kV。获1978年全国科学大会奖。12.1976年江南光学仪器厂制成DXT-10电镜，分辨本领1nm，放大倍数最高10万倍，加速电压40、60、80、100kV。仪器性能已达到同类电镜的先进水平，投入批量生产。获1978年全国科学大会奖。1984年研制成功DXT-10C透射电镜测角台，具有±60°的大角度倾斜功能和四个运动自由度。13.1977年上海电子光学技术研究所完成多功能DXB2-12型80万倍透射电镜，分辨本领保证0.2nm，可达0.14nm(晶格)。配有侧插式大角度旋转倾斜台，X射线能谱装置EDS，可对试样进行微区成分分析。获1978年全国科学大会奖并列为我国四十年重大科学技术成果。进行了小批量生产。14.

1980年中国科学院科学仪器厂完成DX-4型透射电子显微镜。分辨本领为3.4nm，达到0.204nm(晶格)，最高放大倍数为80万倍，最高加速电压为100kV。获1982年中国科学院重大科技成果一等奖。1984年研制成透射电镜的计算机控制系统。15.

1986年上海电子光学技术研究所完成永磁式透射电镜DXT-75(75kV，0.7nm)。16.

1987年上海电子光学技术研究所完成DXT-5教学用透射电镜

(50kV，5nm);17.1987年上海电子光学技术研究所组装完成日本JEOL公司的200CX等透射电镜。18.1989年江南光学仪器厂引进日本日立公司技术生产H-600A分析电镜。分辨本领TEM时达0.2nm，SEM时达3nm。已生产12台。19.1989年上海电子光学技术研究所研制成功加速电压为200kV的DXT-200型电子显微镜，分辨本领(晶格)0.2nm，最高放大倍数为50万倍。侧插入倾斜台

(±25°)。1990年获机械电子工业部科技成果二等奖。列为我国四十年重大成果。20.

1991年上海电子光学技术研究所制成DXT-100A普及型透射电镜

(100kV，0.45nm)，获1995年上海科技博览会金奖。21.

1992年上海电子光学技术研究所完成DXT-50A教学用透射电镜

(50kV，2nm)。22.

1993年江南光学仪器厂完成DXT-100G普及型透射电镜

(100kV，1nm)，具有适应性、方便性好和价格低等特点。获南京市科技进步奖二等奖。23.1993年江南光学仪器厂完成日本H-600A电镜国产化。分辨本领TEM时达0.2nm，SEM时达3nm。投入生产。获南京市科技进步一等奖。24.1996年，我国有各种电子显微分析仪器约2021台(包括在用和不用的)，其中TEM约756台(国产316台，占41.7%)，SEM约1165台(国产690台，占59.2%)1958我国第一台透射电子显微镜1977DXB2-12型透射电子显微镜王大珩（1915年-2011年），中国工程院院士，光学专家，我国光学奠基人、开拓者和组织领导者，国家科技进步特等奖获奖者，中国工程技术界泰斗级人物，两弹一星功勋奖章获奖者。姚骏恩(1932-),中国工程院院士,我国扫描隧道显微镜(STM)研制和生产的主要开创者，也是我国电子显微镜研制和发展的主要负责人之一。Now…2.2TEM的结构与成象原理TEM的结构主要由三大部分组成：电子光学部分；真空部分；电气部分。透射电子显微镜和光学显微镜的光路系统，从成像原理来看，两者是相同的。就电子光学部分而言，也可分为三个主要部分组成，分别是照明系统、成像系统和观察记录系统。照明系统

成像系统

真空系统

观察记录系统

电源系统

2.2.1照明系统场发射电子枪早期材料为单晶钨，现多采用LaB6，下一

代场发射电子枪的材料极有可能是碳纳米管。能发射电子，并使其加速的静电装置，提供电子源电子枪可分为热阴极电子枪和场发射电子枪。场发射电子枪又可以分为热场发射、冷场发射。热阴极电子枪的材料主要有钨丝(W)和六硼化镧(LaB6)。一、电子枪加速电场的极间电压称为加速电压，是电镜的重要性能指标热电子发射(ThermionicEmission)当材料被加热到足够高的温度时，其中的电子会获得足够的能量，从而大量电子克服逸出功而溢出表面。WfilamentLaB6crystal熔点高且逸出功小的材料做阴极：WandLaB6。热电子枪(Thermionicgun)阴极：发射电子栅极：电子束形状和发射强度阳极：加速电子自偏压：稳定电子束电流，减小

电压波动有效光源：电子枪最小交叉截面，

直径为d0，约几十微米发散角：，电子束与主轴夹角自偏压与灯丝电流与电子枪亮度关系场发射(FieldEmission)金属表面强电场势垒变浅隧道效应内部电子溢出尖端的电场强度显著增加钨丝是能产生尖端的材料之一表面无污染和氧化，需超高真空，<10-11Torr亮度比热电子发射枪高约100倍，光源尺寸小AnFEGtip(fineWneedle)场发射电子枪(FieldEmissionGun，FEG)一个阴极，两个阳极静电透镜，形成了细小的交

叉点第一阳极主要使电子发射无栅极第二阳极使电子加速和会聚热阴极场发射电子枪ZrO/W（100）或W（100）面作为发射极低于加热电子发射的温度，1600~1800K能量发散仅为0.6~0.8eV无离子吸附，发射噪声降低不需闪光处理，可得稳定的发射电流肖特基效应冷阴极场发射电子枪钨的（310）面作为发射极不加热，室温使用能量发散仅为0.3~0.5eV，分辨率有望很好残留气体的离子吸附，发射噪声离子吸附，电流降低，需闪光处理各种电子枪在200kV的特性比较性能特性热电子发射场发射WLaB6热阴极FEG冷阴极FEGW（310）ZrO/W（100）W（100）亮度/A·cm-2·sr-1约5×105约5×106约5×108约5×108约5×108光源尺寸50μm10μm0.1~1μm10~100nm10~100nm能量发散度/eV2.31.50.6~0.80.6~0.80.3~0.5使用条件真空度/Pa10-310-510-710-710-8温度/K2800180018001600300发射电流/μA约100约20约10020~10020~100短时间稳定度1%1%1%7%5%长时间稳定度1%/1h3%/1h1%/1h6%/1h5%/15min使用寿命（h）20020020002000相干性差适中良优秀维修无需无需安装稍费时间更换时装几次闪光处理价格/操作性便宜/简单便宜/简单贵/容易贵/容易贵/复杂理想的电子光源高亮度(高的电流密度)较好的相干性(较小的能量发散)色差小更好的为现代TEM工作良好的稳定性寿命长高压发生器和加速管产生高压的装置叫高压发生器利用高电压加速电子的部分叫加速管放置高压发生器的容器叫高压缸高压发生器与透射电镜主体之间

用高压电缆连接输出电压的变化，将引起色差第一聚光镜：强激磁透镜，缩小率为10～50倍左右，将电子枪第一交叉点像缩小为1～5μm第二聚光镜：弱聚光镜，适焦时放大倍数为2倍，可获得2～10μm的照明电子束。二、聚光镜进一步使电子束会聚，提高电子束流的密度，调节束流的强度、孔径角和束斑直径。双聚光镜：可较大范围调节电子束斑大小、强度，以限制样品上被照射的面积。

放大倍数愈大，要求照射区域愈小。CL1保持一般不变，将电子束斑缩小近一个数量级；

通过调整CL2激磁电流和光阑孔径来实现。可减少电子束发散度，获得小孔径角、相干性好、尽可能平行的电子束，以获得高质量电子衍射花样。

双聚光镜优点通过CL1

、CL2可获得束斑为几个nm、近似平行电子束。聚光镜光阑：调节通过聚光镜电子束强度，改变会聚角2.2.2成像系统透镜的数目由TEM所需的电子光学放大倍数决定，也取决于TEM的分辨率。照明系统成像系统观察记录系统包括物镜、中间镜、投影镜、物镜光阑以及选区衍射光阑物镜最重要，决定分辨率将来自样品的、反映样品内部特征的、强度不同的透射电子聚焦放大成像，并投影到荧光屏或照相底片上，转变为可见光图像或电子衍射花样。阿贝（Abbe，1840－1905）研究如何提高显微镜的分辨本领问题—1873年对相干光照明的物体提出了两步衍射成像原理。

阿贝成像原理通过衍射屏的光发生夫琅禾费衍射，在透镜后焦平面上得到傅里叶频谱(S+1,S0,S-1)1第一步是信息分解

第二步是信息合成频谱图上各发光点发出的球面波在象平面上相干叠加而形成象A’，B’，C’。2阿贝成象原理ABCC’OFI’LS+1S0S-1B’A’12虚物一、物镜强激磁透镜短焦距（f＝1.5～3mm）单级放大100～300倍物镜的分辨率主要取决于极靴的形状和加工精度。高分辨电镜的可倾转角度较小：极靴内孔和上下极靴距离小一次放大像及衍射谱，要求高分辨率分为上物镜和下物镜，试样在上下物镜间，上物镜强聚光，下物镜成象放大。二、物镜光阑减小物镜的球差和提高像的衬度在物镜的后焦面上，最小可5μm进行暗场及衍衬成像操作置于后焦面，减小色差和球差，在提高衬度的同时，

还可获得更多的信息提高像衬度减小球差，调整景深与焦长明暗场成像当M>1时，放大物镜像；当M<1时，缩小物镜像

三、中间镜弱激磁透镜，长焦距变倍透镜，可在0～20倍调节中间镜可用来调整电镜的总的放大倍数。可以安装多个中间镜。成像操作：中间镜物平面和物镜像平面重合，荧光屏上得放大像衍射操作：中间镜物平面和物镜背焦面重台，荧光屏上得电子衍射花样物镜像平面上有一选区光阑，通过它可以进行选区电子衍射操作。四、投影镜把经中间镜放大的像(或衍射花样)进一步放大，投影到荧光屏短焦距，强磁透镜景深和焦长都非常大即使电镜总放大倍数有很大变化，不会影响图像清晰度采用5级透镜放大，即中间镜和投影镜各两级。2.2.3观察记录系统荧光屏：观察、记录照相底片：记录慢扫描CCD相机：观察、记录视频摄像机：观察、记录2.2.4真空系统机械泵，油扩散泵，分子泵，离子泵电子与气体分子碰撞，降低衬度，污染样品。产生气体电离和放电现象电子枪灯丝被氧化而烧断为什么需要真空？场发射枪部分，要求真空在10-9Pa旋片式机械泵使用真空：10-2Pa油扩散泵使用真空：10-1~10-8Pa涡轮分子泵利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走使用真空：10-2~10-8Pa吸气剂离子泵吸气剂离子泵是将被抽气体分子电离，并在电磁场或电场的作用下将其输送到泵的吸附表面而被吸气剂捕集。蒸发离子泵溅射离子泵使用真空：10-2~10-9Pa离子泵原理TEM真空系统样品台的作用是承载样品，并使样品能在物镜极靴孔内平移、倾斜、旋转，以选择感兴趣的样品区或位向进行观察分析。样品架必须使样品牢固地夹持在样品座中并保持良好的热、电接触，减少因电子照射引起的热或电荷堆积而产生样品的损伤或图像漂移。2.2.5样品台与样品杆样品台的要求：1.夹持牢固：使样品铜网牢固夹持在样品座中，并保持良好的热、电接触，减小因电子照射引起热或电荷堆积而产生样品损伤或图像漂移。2.平移：在两垂直方向平移最大值为±1mm，以确保样品大部分区域都能观察，且移动机构要有足够精度。3.倾斜：分析薄晶样品组织、结构时，要进行三维立体观察，须使之对电子束照射方向作有目倾斜，以便从不同方位获得各种形貌和晶体学衍射的信息。

侧插式样品倾斜装置新式透射电镜配备高精度样品倾斜装置。侧插式样品倾斜装置：在晶体结构分析中，最普遍使用。“侧插”：样品杆从侧面进入物镜极靴。侧插式样品倾斜装置倾斜装置结构：由圆柱分度盘、样品杆两部分组成。侧插式样品台旋转样品杆加热样品杆低温样品杆双倾样品杆单倾样品杆多样品样品杆拉伸样品杆综合样品系统入射电子束（强）

透射电子束（弱）

样品太厚

(1)样品厚度须合适样品横向尺寸一般不超过1mm，厚度须足够薄，通常100-200nm为宜，高分辨晶格分析需达20-40nm。过厚的样品将导致电子束无法穿透样品。682.3TEM的样品制备2.3.1TEM的样品要求(2)避免含挥发性物质样品内部必须充分去除挥发性物质如溶剂，否则在高真空环境下由于快速挥发将导致样品开裂，对图像结果造成干扰。挥发性物质69(3)具有足够强度样品须具备必要的抗电子损伤能力，由于电子束能量很强，软质样品如有机物等易于造成局部区域损伤，导致微区结构破坏。入射电子束（强）

70(4)样品应保持清洁避免含有污染成分，否则在高放大倍率下，微小的污染物也会对图像结果造成严重干扰。入射电子束（强）

污染区域712.3.2透射电镜样品制备方法材料研究中TEM试样大致有四种类型：经悬浮分散的超细粉末颗粒。

用一定方法减薄的材料薄膜。

用复型方法将材料表面或断口形貌复制下来的复型膜

聚焦离子束（FIB）2.3.2.1直接样品的制备1.纳米粉体样品的制备步骤一、超声波分散避免颗粒团聚，造成厚度增加步骤二、将分散悬浮液滴于铜网或微姗网步骤三、烘干分散液烘烤时间约20分钟块状材料是通过减薄的方法（需要先进行机械或化学方法的预减薄）制备成对电子束透明的薄膜样品。减薄的方法有超薄切片、电解双喷和离子减薄等。生物试样金属材料无机非金属材料大多数为多相、多组分的的非导电材料，上述方法均不适用。60年代初产生了离子轰击减薄装置后，才使无机非金属材料的薄膜制备成为可能。2．块状样品的制备生物样品超薄切片超薄切片：是指厚度小于100(50~70)纳米的切片。要求：厚薄均匀、厚度符合标准；无皱褶刀痕、震颤和沉淀；细胞结构保存良好，具有良好的电子反差；具有一定程度的机械强度。制作流程：六大步，40余次操作取材→固定→脱水→包埋→切片→染色→电镜观察超薄切片制作流程图0~4℃室温23237~60℃染色观察聚合修块切片捞片取材固定漂洗50%70%80%包埋90%95%100%过渡浸透一、取材从动、植物机体上或细胞及微生物培养物中获取所需要的研究材料的操作过程。1.取材的原则要求：准、快、小、冷、轻五字原则。准确：根据研究目的确定取材部位，取到典型部位。快速：材料离体后应在1分钟内投入固定液。体积小：固定液渗透力所限，样品体积为1mm³

或1×3mm长条。低温：固定液及器材需预冷(0~4℃)，以降低自溶酶的活性。防损伤：器械要锋利，切割轻巧，防挤压、牵拉损伤组织细胞

的内部结构。取材

↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检取材方法：

动物材料的获取：急性处死或麻醉后，在1～2分钟解剖出所需材料，切成标准块立即投入固定液，低温(0～4℃)保存；特殊难取的材料必须原位固定或灌流固定，再取材投入固定液。

植物材料的获取：注意部位和方向性。叶片切取1×3㎜长条；根、茎切取标准块；表面有毛刺的材料先用酶处理使之软化，表面有蜡质的叶片先脱蜡，蒸馏水洗净后再取材固定。悬浮样品的获取：加入适量固定液悬浮固定后，低速离心收集成团块再固定。需抽气使样品沉底保低温

野外取材：携带冰壶保存固定液和材料，确保动物材料的现场固定；植物材料可保湿带回实验室再取材固定。取材

↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检二、固定用化学或物理的方法迅速杀死细胞的过程1.固定的目的：在分子水平上真实地保存组织细胞生活状态的细节，尽量减少细胞的死后变化。2.固定的类型：固定物理固定法：化学固定法：3.固定液的作用：迅速均匀渗透到细胞内部，稳定各种细胞成分；破坏细胞的酶系统，阻止细胞的自溶；通过化学作用建立分子交联，形成细胞骨架；提供一定的电子反差。超低温快速冷冻固定法使用化学试剂快速杀死细胞取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检固定方法：(1)单固定法：用于易于渗透的材料和酶的细胞化学(2)双固定法：戊二醛—锇酸双重固定(3)原位固定法：用于难解剖的、对缺氧敏感的组织器官，在保持血液供应的状态，边解剖边滴加固定液，待组织适度硬化后再取材作常规固定。(4)灌流固定：常用醛类固定：用于脑组织、植物叶片的气孔状态等通过血液循环的途径，将固定液灌注到相应部位，待组织适度硬化后再解剖取材，作常规固定。用于解剖关系复杂的组织（神经组织、脑垂体）戊二醛取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检三、脱水脱水指用适当的有机溶剂，取代组织细胞中的游离水的过程。1.必要性：水分存在会影响非水溶性包埋剂的渗透，进而影响切片的完整性2.常用脱水剂：醇类(乙醇)和丙酮3.脱水方法：梯度系列脱水法。30%→50%→70%→80%→90%→95%→100%2次4.注意事项：脱水中断只能在70%，高浓度脱水剂易使组织变脆，成分抽提；末级脱水剂应先用吸水剂处理，以保证脱水彻底；高浓度脱水操作要快，以防样品内进入空气或吸水受潮。取材↓固定

↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检四、浸透与包埋：用包埋剂逐步取代样品中的脱水剂，使细胞内外的所有孔隙都被包埋剂填充，聚合后形成适合机械切割的固体包埋块。1.包埋剂：理想包埋剂的特点：粘稠度低，容易渗透；聚合均匀，不产生体积收缩；耐电子束轰击，高温不变形，不升华；本身无结构，并具有良好的切割性能，切片易染色。常用包埋剂：非水溶性(Epon812)和水溶性包埋剂。包埋剂Epon812或618(环氧树脂)固化剂DDSA（十二烷基琥珀酸酐）

MNA（六甲酸酐）增塑剂DBP（邻苯二甲酸二丁脂）催化剂DMP-30(环氧树脂促进剂)调节塑性而改变切割性能用于618边脱水边包埋取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检2.浸透四.浸透与包埋脱水后经环氧丙烷过渡,再逐渐浸入包埋剂。包埋剂:过渡剂比例为1:3→1:1→3:1→纯包埋剂浸透时间：因材料而异

1:31:13:1单细胞0.50.5~10.5动物材料11~41~2植物材料11~122~12比例时间材料3.包埋常规包埋：材料挑入模具，注入包埋剂，做好标记；定向包埋：样品挑入浅槽，摆好方向、注剂、装标签；注意事项：样品块附近不能存在气泡。4.聚合循序渐进提高温度，促进聚合37℃(12h)→45℃(12h)→60℃(24h)取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检五、超薄切片制刀→修块→切片→展片→捞片1.切片刀：钻石刀、玻璃刀1～2mm25/38mm4~6.5mm制作玻璃刀：2.修块：除去样品周边的包埋介质和不感兴趣部位，保留有用信息便于切割，提供尽可能大的有效观察面。要点：上、下边必须平行形状：顶端面为梯形的锥体（金字塔形）取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检3.切片△=厚度～热膨胀推进式切片机示意图装刀、加水：特别注意刀高和倾角，液面高度；切片、捞片：切片带用睫毛笔收集，铜网沾取；切片厚度的判断：切片表面的反射光和切片下表面反射光产生的干涉颜色为依据，不同厚度切片呈现不同的颜色。干涉颜色暗灰色灰色银白色金黄色紫色切片厚度40nm以下40~50nm50~70nm70~90nm90nm以上取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检六、染色1.染色原理：使用重金属盐类与样品中的某些成分结合或被吸附，以增加电子散射量从而达到提高反差的目的。电子染色2.电子染色剂：具有特异性常用染色剂为铀和铅盐醋酸铀：能提高核酸、蛋白质和结缔组织的反差，对膜系统染色较差。配制：1~3%的50%或70%的乙醇溶液，避光保存。铅盐：对膜系统、糖元、核蛋白、脂类有较好的染色作用。常用硝酸铅和柠檬酸钠水溶液配成柠檬酸铅。易产生沉淀污染样品。配制：硝酸铅1.33g

柠檬酸钠1.76g

双蒸馏水30mlpH11~12pH4.2用力振荡30min，呈乳状悬液，加入8ml1N的NaOH，溶液透明后加水至50ml取材↓固定↓脱水↓包埋↓切片↓染色↓镜检电解双喷法1．冷却设备；2．泵、电解蔽；3．喷嘴

4．试样

5．样品架；

6．光导纤维管研磨、切割以及冲片30~50μm离子减薄块体脆性样品步骤一、切割500μm超声波切割步骤二、单面抛光步骤三、凹坑约10μm步骤四、离子减薄块体塑性样品离子减薄电解双喷横截面样品微米级粉体样品聚焦离子束(FIB)FIB制备透射样品过程20KV离子束加工样品高分辨TEM图像5KV离子束加工样品高分辨TEM图像2KV离子束加工样品高分辨TEM图像2.3.2.2复型样品的制备复型制样方法是用对电子束透明的薄膜把材料表面或断口的形貌复制下来复型一级复型二级复型萃取复型塑料一级复型碳一级复型塑料——碳二级复型1、一级复型一级复型是指在试样表面的一次直接复型一级复型复型主要分为塑料（火棉胶）一级复型和碳膜一级复型塑料一级复型，是一种负复型，即复型与试样表面的浮雕相反，其表面的形貌与样品的形貌刚好互补，所以称之为负复型。碳膜一级复型是一种正复型。塑料一级复型样品上滴浓度为1%的火棉胶醋酸戍酯溶液或醋酸纤维素丙酮溶液，溶液在样品表面展平，多余的用滤纸吸掉，溶剂蒸发后样品表面留下一层100nm左右的塑料薄膜。分辨率低（10－20nm），电子束照射下易分解和破裂。碳一级复型样品放入真空镀膜装置中，在垂直方向上向样品表面蒸镀一层厚度为数十纳米的碳膜。把样品放入配好的分离液中进行电解或化学分离。分辨率高（2~5nm