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[color=blue][b]电子显微镜的原理和应用[/b][/color](刘维) 〔摘要〕简单地介绍了电子显微镜产生和发展的历史。介绍了电子的波长,原子对电子的散射和晶体对电子的散射等几个基本问题。电子显微镜的三种成象机制和电子显微镜电子光学部分的组成。最后介绍了电于显微镜的应用,通过这些介绍,使读者能更好的了解和使用电子显微镜这一大型分析仪器。电子显微镜(以下简称电镜)是迄今为止,在物质结构的研究中能给出的信息最多,分辨本领最高的大型分析仪器。电镜已经在物理学,材料科学和生命科学等领域得到了广泛的应用。为了更好的了解电镜,本文将对电镜原理及应用等有关的 基本知识,做一些简单的介绍。 1. 电镜的产生和发展历史电镜的产生要追溯到19世纪末的一系列科学发现。当时Abbe建立了显微镜分辨率的理论,即认为用显微镜看不到比显微镜的光源波长还小的物体。从这个理论出发,人们意识到用光学显微镜看不到原子。不过从另一方面看,Abbe的理论也指出了,如果能找到一个比光波波长还短的光源,就能提高显微镜的分辨率。1924年是近代科学史上的新纪元。德布罗意提出了波检二重性的假说.并很快的为电子衍射的发现所证实。初国的布什又开创了电磁透镜的理论。具备了上述两个条件,使人们产生了制作一个新型显微镜的想法,即用具有波动性的电子做光源,再用电磁透镜来放大。1932年德国的KnoU和RMsLa制成了第一台电镜。1934年他们又把电镜的分辨串提高到500人,这是近代电镜的先导。Ruska也因此得到了1986年度诺贝尔物理奖的一半。1939年初国的西门子公司创造出第一台商品电镜。现在,一般的电镜的分辨串已达到原子分辨率的水平(2A)。已经便道尔顿和阿伏加德罗提出的原子和分子的理论得到了直接的证实。今后的电镜.作为大型分析设备,除了提高分辨本领之外,还要向操作自动化,多功能化方向发展,成为功能齐全,使用操作简单,给出的数据可靠的大型仪器。图l给出了各种显微镜的分辨本领的示意图。我们可以看到,在众多种类的显微镜家族中.透射电镜(TEM)是最佳的一种。
课程内容提纲 第一部分:扫描电镜第一章:扫描电镜1.1 慨论1.2扫描电镜原理1.3扫描电镜结构1.4扫描电镜的分辨率1.5扫描电镜图像的形成第二章:高分辨扫描电子显微镜2.1 场发射扫描电子显微镜2.2 SE和BSE之差做为信号的方式2.3 工作距离2.4 使用强磁物镜的方式第三章:扫描电子显微镜的实践3.1 扫描电子显微镜的操作3.2 扫描电子显微镜图像的毛病3.3 扫描电子显微镜的保养3.4 扫描电子显微镜的安装条件3.5 扫描电子显微镜的验收与维护3.6小结第四章:计算机图像演示第二部分:能谱分析第一章、引 言第二章、EDS系统的工作原理1.系统概述2.吸收和处理过程3.计数率的考虑4.谱仪的分辨率第三章、X 射线的产生和与物质的相互作用1.萤光产额2.连续辐射的产生3.莫塞莱定律X射线定性分析4.X射线的吸收5.二次发射(萤光)第四章、X射线测量第五章、能量定性分析1.检出限2.探测器的效率3.空间分辨率3.谱仪分辨率4.伪峰(“artifact”peaks)5.定性分析结果的表示方法第六章、电子显微镜的操作及其参数的选择1.加速电压2.电子源3.孔径光栏选择4.镜筒的合轴5.样品/探测器的几何条件第七章、定 量 分 析1.脉冲计数统计误差2.块状试样的定量分析第八章、能谱的定性和定量分析的方法与步骤1.定性分析概述2.定量分析概述第九章、能谱失真与杂散幅射 1.谱峰的失真2.背底的失真3.杂散辐射第十章、能谱的验收与维护第三部分:实际操作
植物中某些组织在发育早期非常的小,肉眼无法辨别它的表面结构,一般的光学显微镜也无法满足观察需求,这个时候就需要高分辨率的扫描电子显微镜来帮助植物科研工作者来揭开这些微小组织器官的面纱,把真实表面结构展现给大家。扫描电子显微镜是怎样的工作原理,和其他显微镜的差别在哪里,它为何能有如此高的“分辨率”呢?这些都得从他的工作原理说起。扫描电子扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope),简写为SEM,它是由电子光学技术、真空技术、精细机械结构以及现代计算机控制技术等共同组成。在加速高压作用下,由电子枪发射的电子经电子光学系统(由聚光镜和物镜组成)聚集成束照射到样品表面,对样品进行逐行扫描,从样品表面反射出多种电子,包括二次电子、饿歇电子、反射电子、X射线等,其中二次电子为SEM主要采集信号,通过检出器采集,再经视频放大形成图象信号,经显示器显示成直观的图象信息。相对于光学显微镜而言,SEM具有放大倍数高、分辨率高、成像清晰、立体感强、样品制备简单等诸多优点。1938年第一部扫描电子显微镜就研发成功了,不过直到1965年第一部商用SEM才出现。现在,扫描电子显微镜在植物方面可以对分阶段连续取得的样品进行细胞发生和发育学方面的微观动态研究。除了在植物方面应用,SEM还被广泛应用与动物、医学、化学、物理、地质、机械等多个行业。不少研究者和厂家从二次电子图像分辨率,放大倍数,适用性等方面努力提高SEM的性能,满足人们对SEM的需求。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507121833_555080_3023439_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507121834_555081_3023439_3.jpg