1、电子显微镜 electron microscope,Company Logo, Logo, (electron microscope，EM)一般是指利用电磁场偏折、聚焦电子及电子与物质作用所产生散射之原理来研究物质构造及微细结构的精密仪器。近年来，由于电子光学的理论及应用发展迅速，此项定义已嫌狭窄，故重新定义其为一项利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构、微细组织、化学成份、 化学键结和电子分布情况的电子光学装置。 用电子光学仪器研究物质组织、结构、成分的技术称为电子显微术。,Company Logo, Logo, Knoll(1897-1969) Ernst Ruska(1906
2、-1988),1938年，德国工程师Max Knoll和Ernst Ruska制造出了世界上第一台透射电子显微镜(TEM)。电子显微镜的分辨率可以达到纳米级(10-9nm)。可以用来观察很多在可见光下看不见的物体,例如病毒。,Charles Oatley,1952年，英国工程师Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜(SEM)。,世界上第一台电子显微镜,Company Logo, Logo, 电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成,样品可以稳定地放在样品架上。此外往往还有可以用来改变样品（如移动、转动、加热、降温、拉长等）的装置。,Company Logo,
3、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；在农林科学方面，电镜技术对植物各种疾病病因诊断与防治的研究越来越重要。 利用电镜技术观察高分子、表面活性剂、碳纳米管及纳米粒子等结构形态，为化学及材料科学研究提供了有力的技术手段。,Company Logo, Logo, （Transmission Electron Microscopy，亦称投射式电子显微镜）因电子束穿透样品后，再用电子透镜成像放大而得名。 成像原理
4、：透射电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的物像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。透射电镜的分辨率为0.10.2nm，放大倍数为几万几十万倍。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50100nm）。其制备过程与石蜡切片相似，但要求极严格。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。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
5、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 构造：透射式电子显微镜镜筒的顶部是电子枪，电子由钨丝热阴极发射出、通过第一，第二两个聚光镜使电子束聚焦。电子束通过样品后由物镜成像于中间镜上，再通过中间镜和投影镜逐级放大，成像于荧光屏或照相干版上。中间镜主要通过对励磁电流的调节，放大倍数可从几十倍连续地变化到几十万倍；改变中间镜的焦距，即可在同一样品的微小部位上得到电子显微像和电子衍射图像。,Company Logo, Logo, Scanning Electron Microscopes扫描电镜是继透射电镜之后发展起来的一种电镜。与之不同的是，SEM是聚焦电子束在试样表面逐点扫
6、描成像，试样为块状或粉末颗粒，成像信号为二次电子、背散射电子或吸收电子 成像原理：二次电子成像：由电子枪发射的能量为535keV的电子，以其交叉斑作为电子源，经聚焦缩小后形成具有一定能量、强度和直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下在试样表面做栅网式扫描。电子束与试样作用产生的二次电子的量随试样表面形貌而变，二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经处理后得到反应试样表面形貌的二次电子像 扫描式电子显微镜的分辨率主要决定于样品表面上电子束的直径。放大倍数是显像管上扫描幅度与样品上扫描幅度之比，可从几十倍连续地变化到几十万倍。扫描式电子显微镜不需要很薄的样品；图像有很强的立体感；能利用电子束与物质相互
7、作用而产生的次级电子、吸收电子和X射线等信息分析物质成分 扫描式电子显微镜的电子枪和聚光镜与透射式电子显微镜的大致相同，但是为了使电子束更细，在聚光镜下又增加了物镜和消像散器，在物镜内部还装有两组互相垂直的扫描线圈。物镜下面的样品室内装有可以移动、转动和倾斜的样品台。,Company Logo, Logo, Logo, 常用的重要剖析手段,Company Logo, Logo, Logo, Logo, Logo, 减少波长散怖像差增加分辨率等,已增进到厂家保证最佳解像能为点与点间0.18 nm、线与线间0.14nm。美国於1983年成立国家电子显微镜中心，其中l000 keV之原子分辨电子显微
8、镜 其点与点间之分辨率达0. 17nm，可直接观察晶体中的原子,如附加电子能量分析 可监定微区域的化学组成,具高亮度及契合性，电子束可小至1nm。除适用於微区域成份分析外，更有潜力发展三度空间全像术,透射电子显微镜,Company Logo, 近年来将TEM与SEM结合为一，取二者之长所制成的扫描穿透式电子显微镜(scanning transmission electron microscope，简称STEM) 亦渐普及 。,Company Logo, Logo, Logo, 1932年德国物理学家Knoll和Ruska研制成功第一台透射电子显微镜。 20世纪80年代末，商品透射电子显微镜普遍进入市场。 主要电镜厂家： 日本日立（Hitachi）公司日本电子光学实验室（JEOL)荷兰菲利浦公司（Philips）（即美国FEI公司）德国蔡司（Zeiss）公司捷克英国剑桥,Company Logo, 电镜厂家：中国科学院北京科学仪器厂研制中心上海电子光学技术研究所南京光学仪器厂,Company Logo, You !,
