电子显微镜课件

电子显微镜1电子显微镜电镜的主要结构电子光学系统真空系统供电系统2电子显微镜1.电子光学系统

1）照明部分（1）阴极：又称灯丝，一般是由0.03~0.1毫米的钨丝作成V或Y形状。（2）阳极：加速从阴极发射出的电子。为了安全，一般都是阳极接地，阴极带有负高压。（3）控制极：会聚电子束；控制电子束电流大小，调节象的亮度。阴极、阳极和控制极决定着电子发射的数目及其动能，因此，人们习惯上把它们通称为“电子枪”。（4）聚光镜：由于电子之间的斥力和阳极小孔的发散作用，电子束穿过阳极小孔后，又逐渐变粗，射到试样上仍然过大。聚光镜就是为克服这种缺陷加入的，它有增强电子束密度和再一次将发散的电子会聚起来的作用。3电子显微镜阴极（接负高压）控制极（比阴极负100~1000伏）阳极电子束聚光镜试样照明部分示意图4电子显微镜2）成象放大部分（1）试样室：位于照明部分和物镜之间，它的主要作用是通过试样台承载试样，移动试样。（2）物镜：电镜的最关键的部分，投射电镜的好坏，很大程度上取决于物镜的好坏。物镜的最短焦距可达1毫米，放大倍数约为300倍，最佳分辨本领可达1埃，目前，实际的分辨本领为2埃。（3）中间镜（4）投影镜5电子显微镜物物镜一次象中间镜二次象投影镜

三次象（荧光屏）高放大率象6电子显微镜物镜关闭无光阑

中间镜（作物镜用）投影镜第一实象（荧光屏）普查象极低放大率象7电子显微镜3）显象部分

这部分由观察室和照相机构组成。在分析电镜中，还有探测器和电子能量分析附件。8电子显微镜扫描发生仪显象管和X-Y记录仪数据处理放大器电子束扫描线圈入射光阑电子能量分析仪能量选择光阑探测器图1-14扫描电子衍射和电子能谱分析附件示意图9电子显微镜2.真空系统

为了保证真在整个通道中只与试样发生相互作用，而不与空气分子发生碰撞，因此，整个电子通道从电子枪至照相底板盒都必须置于真空系统之内，一般真空度为毫米汞柱。10电子显微镜3.供电系统

透射电镜需要两部分电源：一是供给电子枪的高压部分，二是供给电磁透镜的低压稳流部分。

电源的稳定性是电镜性能好坏的一个极为重要的标志。所以，对供电系统的主要要求是产生高稳定的加速电压和各透镜的激磁电流。

近代仪器除了上述电源部分外，尚有自动操作程序控制系统和数据处理的计算机系统。11电子显微镜

目前，风行于世界的大型电镜，分辨本领为2~3埃，电压为100～500kV，放大倍数50~1200000倍。由于材料研究强调综合分析，电镜逐渐增加了一些其它专门仪器附件，如扫描电镜、扫描透射电镜、X射线能谱仪、电子能损分析等有关附件，使其成为微观形貌观察、晶体结构分析和成分分析的综合性仪器，即分析电镜。它们能同时提供试样的有关附加信息。12电子显微镜

日本日立公司H－700电子显微镜，配有双倾台，并带有7010扫描附件和EDAX9100能谱。该仪器不但适合于医学、化学、微生物等方面的研究，由于加速电压高，更适合于金属材料、矿物及高分子材料的观察与结构分析，并能配合能谱进行微区成份分析。●

分辨率：0.34nm

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加速电压：75KV－200KV

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放大倍数：25万倍

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能谱仪：EDAX－9100

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扫描附件：S7010

13电子显微镜CM200-FEG场发射枪电镜JEM-2010透射电镜加速电压200KV

LaB6灯丝

点分辨率1.94Å加速电压20KV、40KV、80KV、160KV、200KV

可连续设置加速电压

热场发射枪

晶格分辨率1.4Å

点分辨率2.4Å

最小电子束直径1nm

能量分辨率约1ev

倾转角度α=±20度

β=±25度14电子显微镜JEM-2010透射电镜加速电压200KV

LaB6灯丝

点分辨率1.94ÅEM420透射电子显微镜加速电压20KV、40KV、60KV、80KV、100KV、120KV

晶格分辨率2.04Å

点分辨率3.4Å

最小电子束直径约2nm

倾转角度α=±60度

β=±30度15电子显微镜PhilipsCM12透射电镜加速电压20KV、40KV、60KV、80KV、100KV、120KV

LaB6或W灯丝

晶格分辨率2.04Å

点分辨率3.4Å

最小电子束直径约2nm；

倾转角度α=±20度

β=±25度CEISS902电镜加速电压50KV、80KV

W灯丝

顶插式样品台

能量分辨率1.5ev

倾转角度α=±60度

转动400016电子显微镜

目前，电子显微镜技术（electronmicroscopy)已成为研究机体微细结构的重要手段。常用的有透射电镜（transmissionelectronmicroscope，TEM）和扫描电子显微镜（scanningelectronmicroscope,SEM）。与光镜相比，电镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜，并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像。

电子显微镜的成像原理17电子显微镜光源中间象物镜试样聚光镜目镜毛玻璃电子镜聚光镜试样物镜中间象投影镜观察屏照相底板照相底板光学显微镜和电镜光路图比较18电子显微镜1、透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope,TEM)

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。称电子密度高（electrondense）。反之，则称为电子密度低（electronlucent）。

19电子显微镜20电子显微镜显微镜分辨本领光源透镜真空成像原理LMTEM200nm100nm0.1nm可见光（400-700）紫外光（约200nm)电子束（0.01-0.9）玻璃透镜玻璃透镜电磁透镜不要求真空不要求真空要求真空1.33x10-5～1.33x10-3Pa利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化利用样品对电子的散射和透射形成明暗反差透射电镜与光镜的比较21电子显微镜胸腺细胞22电子显微镜

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。扫描电镜能观察较大的组织表面结构，1mm左右的凹凸不平面能清所成像，故放样品图像富有立体感。（1）实验原理2、扫描电镜(ScanningElectronmicroscope)23电子显微镜24电子显微镜疟疾破坏的两个红细胞25电子显微镜26电子显微镜27电子显微镜28电子显微镜29电子显微镜

由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，必须制备更薄的超薄切片（通常为50～100nm）。其制备过程要求极严格。要在机体死亡后的数分钟钓取材，组织块要小（1立方毫米以内），常用戊二醛和饿酸进行双重固定，树脂包埋，用特制的超薄切片机（ultramicrotome）切成超薄切片，再经醋酸铀和柠檬酸铅等进行电子染色。三、样本的制备30电子显微镜主要包括取材、固定、包埋、切片、染色等步骤超薄切片技术31电子显微镜四、电镜技术的应用在生命科学领域可用于胚胎及组织发生学方面的研究和观察；在临床上可用于多种疾病亚细胞结构病变的观察和诊断，特别是肾小球疾病及肌病的诊断，以及一些疑难肿瘤的组织来源和细胞属性判定，如一些去分化、低分化或多向分化肿瘤的诊断和鉴别诊断；最早关于细胞凋亡的形态学描述也是源于电镜的观察