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大倍数体视显微镜

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大倍数体视显微镜相关的资讯

  • 体视显微镜的创新点及在大健康市场领域的应用
    体视显微镜显微镜有很多种,体视显微镜是其中的一种,比如还有生物显微镜、金相显微镜等。体视显微镜,又叫实体显微镜、立体显微镜或解剖镜。体视显微镜是一种常用的显微镜,具有正像立体感的目视仪器,不需要专门进行加工制作样品,可以直接放在体视显微镜镜头下进行观察,它能够通过放大和放映图像,使我们能够观察和研究微小的物体和细胞结构,从不同角度观察物体,使双眼引起立体感觉的双目显微镜,工作效率极高。体视显微镜创新点:1、双目镜筒中的左右两束光不是平行的,而是具有一定夹角的,一般为12度到15度,这个角称为体视角。因此成像会有三维立体感。观察者可以更加真实地感受到样品的立体形态,更好地理解样品的结构和特性。2、由于体视显微镜的棱镜把图像倒转过来,使观察者看到的图像是直立的,便于操作。3、虽然放大倍率不及其它光学显微镜的倍率大(如生物显微镜和金相显微镜的放大倍率可达1000倍甚至更大),但体视显微镜优点就是工作距离长,视场直径大。景深大,便于观察物体的全貌。4、体视显微镜操作简单,放大倍数一般在7X~45X、7X~63X。其他更高端科研级体视显微镜型号NSZ818,变焦倍率比达到 1:18 ,10X目镜能够实现7.5-135X的放大倍数。果蝇转基因 转基因育种体视显微镜用途上也最为广泛,主要用途如下:1、动物学、植物学、昆虫学、组织学、矿物学、考古学、地质学和皮肤病学等的研究。2、在纺织工业中,用于原料及棉毛织物的检验。3、在电子工业中,作为元器件检查,焊点检查等操作工具。4、各种材料的裂缝构成,气孔形状腐蚀情况等表面现象的检查。5、在制造小型精密零件时,用于机床工具的装置、工作过程的观察、精密零件的检查以及装配工具。MHZ-101/MHZ-201体视显微镜可将微小物体放大并形成正的立体像,具有工作距离长,成像清晰而平稳、视场宽阔、清晰度高、倍率连续可调和操作方便等特点。根据人机工程学要求设计,45度倾斜观察,长时间工作而不感觉颈肩不适。特别适用于科研、高教、农林地质、珠宝、医学卫生、公安部门作观察分析、生物解剖。近年来还广泛应用于电子工业和仪器仪表等行业作细小精密零件的检验、装配修理用。MHZ-201体视显微镜MHZ-201体视显微镜技术参数表:◆放大倍数: 标准配置:7X~63X 选配目镜及辅助物镜,连续变倍◆物镜: 标准配置:连续变倍物镜 变倍比9:1 确保像面齐焦性◆观察头: 45°倾斜,360°旋转◆目镜: 标准配置: 10X/20mm,宽视野,广角,高眼点,为佩带眼镜的观察者提供方便◆可选目镜: 10X、15X、 20X 、25X◆工作距离:标准配置110mm(有效距离)◆可选辅助物镜:0.5X工作距离165mm/1.5X/2X ◆显微镜摄像头:C接口的USB2.0和USB3.0相机可选◆荧光照明器:LED落射荧光照明器/环形荧光照明器NSZ818科研级平行光体视显微镜NSZ818科研级平行光体视显微镜在大健康市场领域的主要应用:1、用于蛋白质结晶过程和晶体的高对比度观察和成像。2、作为分子生物学、细胞生物学、神经生物学、发育生物学、胚胎学、系统生物学、结构生物学的从宏观到微观高分辨观察与成像研究工具。3、用于斑马鱼、小鼠、线虫等模式生物和各种透明样本、微观细胞组织、亚细胞结构的明场、浮雕相衬;可升级为荧光观察和成像系统。4、数码体视显微镜作文书纸币的真假判辨,大样品上的颜料残留物分析和鉴定,区分轻微的结构偏差和真实的色彩。5、广泛应用于纺织制品、化工化学、塑料制品、电子制造、机械制造、医药制造、食品加工、印刷业、高等院校、考古研究等众多领域。体视显微镜NSZ818技术参数:◆光学系统:平行光(伽利略型)复消色差光学系统◆变倍比:1:18,变倍范围0.75-13.5X◆物镜:PLAN APO 1X(NA 0.15, WD 60mm)◆放大率:7.5-135X◆目镜(F.O.V.mm):三目 20°固定倾角镜筒 可变倾角三目镜筒,范围为 0-30°◆可选目镜:10X(23) 10X(22)15X(16) 20X(12)◆底座:LED 立体照明底座(OIC 内置照明器)◆支持观察方式:明场,荧光,斜照明,简易偏光,暗场
  • Lynx EVO无目镜体视显微镜荣获2016年度Microscopy Today创新大奖
    Vision Engineering生产的 Lynx EVO无目镜体视显微镜以其独有的领先技术、独家专利人机工学设计以及卓越的立体成像技术,荣获由美国显微镜协会主办杂志《Microscopy Today》的2016年度创新大奖。 这款Lynx EVO无目镜体视显微镜展示了Vision Engineering长期以来的不懈投入,只为创造可以大大提高用户产能的无目镜体视显微镜。Lynx EVO无目镜体视显微镜代表了在体视显微镜的人机工学设计上全力钻研可获得的最高成就。同样,这种设计使其更易于操作使用。独家专利无目镜光学技术使得传统显微镜的目镜被摒弃,让操作者获得更好的人机工学体验,免于忍受在使用传统双目镜显微镜时造成的身体不适,比如:颈部及背部的僵硬酸痛、眼睛疲劳等人机工学优势Lynx EVO是一款杰出的光学体视显微镜。通过其人机工学无目镜观察头体,您可以看到拥有极佳分辨率的真彩光学图像。同时头部还可以自由活动。操作者甚至可以在使用其进行观察操作时佩带眼镜或护目镜。拥有绝佳的3D立体视图和光学性能,10:1变倍比,最高240倍得放大倍率。全新Lynx EVO无目镜体视显微镜可使用于多种应用,满足快速、精确、高效的生产要求。提高您的产能Vision Engineering国际产品经理,Stephen Sanderson,这样介绍:“通过提高人机工学性能,Lynx EVO让使用者可以在长时间的工作中更加快速有效,并保持高精确率。同时使用者获得良好舒适的工作体验,企业单位则获得更好的产品质量及产能。”了解更多有关Lynx EVO的详细内容
  • 564万!海关总署2022年动植检能力提升体式显微镜采购项目
    项目编号:CG2022-PL-GK-HW-039项目名称:海关总署2022年动植检能力提升体式显微镜采购项目预算金额:564.3000000 万元(人民币)最高限价(如有):0.0000000 万元(人民币)采购需求:(一)货物内容包件号序号品目名称数量交货期交货地点质保期包件11体式显微镜C3合同签订后60日内交货按分配表中的需求单位要求交货产品安装调试经用户验收合格当天起,质保期1年。2体式显微镜A43体式显微镜B4包件21体式显微镜F32体式显微镜E33体式显微镜D8 合同履行期限:详见招标文件本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 250万!湛江湾实验室细胞生物学共享平台正置荧光显微镜、体视荧光显微镜等设备采购项目
    项目编号:CLZ0122ZJ01ZC40项目名称:湛江湾实验室细胞生物学共享平台(一期)正置荧光显微镜、体视荧光显微镜等设备采购项目采购方式:公开招标预算金额:2,500,000.00元采购需求:合同包1(湛江湾实验室细胞生物学共享平台(一期)正置荧光显微镜、体视荧光显微镜等设备采购项目):合同包预算金额:2,500,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1显微镜正置荧光显微镜1(台)详见采购文件600,000.00-1-2显微镜体视荧光显微镜1(台)详见采购文件450,000.00-1-3显微镜全自动三维立体显微系统1(套)详见采购文件500,000.00-1-4显微镜倒置荧光显微镜1(台)详见采购文件350,000.00-1-5显微镜显微操作系统1(套)详见采购文件600,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:进口设备自合同签订之日起180天内(国产设备自合同签订之日起60天内)完成设备的交货、安装、调试、试运行以及验收合格,交付并投入正常使用。
  • 扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱——安徽大学林中清32载经验谈(2)
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "【作者按】/span/strong看得更远、观察得更微小是人类探索宇宙的两个面向。人眼的理论分辨极限是50微米(教科书的观点是明视距离25cm处,可分辨100微米),要想观察得更微小就需要借助显微镜。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "显微镜的组成:光源、透镜系统以及信号接收及处理系统。光源提供一个激发样品信号的激发源(可见光、电子束),透镜系统是对该激发源以及激发样品信息的过程进行操控,信号接收、处理系统主要是对样品被激发的信息进行接收、处理形成样品放大图像。电子显微镜还可进行区域的元素及晶体结构、取向分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "显微镜依据光源和透镜的类型分为:光学显微镜和电子显微镜:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "光学显微镜是以可见光为光源,采用光学玻璃透镜系统,接收及信号处理系统为人眼或一些光学探头及配套的专用软件。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "电子显微镜基本组成:三极电子枪产生的高能电子束形成光源,采用电磁透镜系统对电子束进行操控(会聚、发散、放大、缩小),信号接收、处理系统采用的是荧光屏或各类探头及配套的专用软件。/spanspan style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "显微镜的成像方式主要有两类:span style="text-indent: 2em "散射束(电子显微镜是平行束)成像和会聚束成像。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "散射束(平行束)成像:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "散射束(平行束)成像是最早期的一种成像方式。绝大部分光学显微镜以及早期透射电镜都采用这种成像模式。上世纪70年代透射电镜增加了会聚束成像模式(STEM),使分辨率达到原子级。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "散射束成像模式是将一束散射光(电子显微镜采用平行光)打在样品上产生含有样品特征的透射光或反射光(体视镜),由透镜系统对其进行会聚、放大、成像。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "透射电镜的成像模式类似于幻灯机。span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/2895ab28-cb3f-4a06-8b2a-522216f19fd6.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱.jpg" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱.jpg"/strongspan style="text-align: justify text-indent: 2em "透射电镜的成像模式,节选自章效峰《显微传》/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "散射束成像模式的成像速度快(一次同步成像),有利于显微系统的原位动态观察,但分辨能力不如会聚束成像模式。因此目前在透射电镜超高分辨观察中,获取高分辨原子像常采用聚光镜球差校正的会聚束成像模式(STEM),高分辨原位操控及动态观察常采用物镜球差校正的散射束(平行光)成像方式。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会聚束成像:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该模式主要在电子显微镜中应用,因此以电子显微镜为例。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会聚束成像是将电子束会聚成极细的电子探针。该探针由交变磁场(扫描线圈)拖动,在样品上来回扫描,激发样品各点信息,被专用探头接收、处理形成样品放大的图像。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "扫描电镜采用的正是会聚束成像模式。该模式具有较高的分辨能力,但是成像时间较长,容易形成热损伤。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "下面就扫描电镜结构组成及工作原理、放大倍数、分辨率这三部分内容进行较为详细的探讨。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "一、扫描电镜的结构及工作原理/span/strong/pp style="text-align: left text-indent: 2em "strong 1.1扫描电镜的结构组成如下图:/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/64f532a3-5eb6-49c0-9d5b-c786929a5006.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱2.png" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱2.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.2结构及功能简介/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "整机分为:镜筒部分以及电气部分/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2.1镜筒部分:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(1)光源:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "三极电子枪:产生高能电子束。热发射的束斑直径小于50um,场发射束斑直径小于10nm。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(2)透镜系统:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "聚光镜:会聚电子枪产生的电子束。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "物镜:会聚电子束并将其会聚在样品表面。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "扫描线圈:产生交变磁场拖动电子束在样品表面扫描/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "消像散线圈:消除因镜筒精度原因造成磁场不均匀而产生电子束强度的各向差异。将椭圆斑校成圆斑。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "极靴:引导、改善磁流体。形成高强度、均匀、封闭的磁场。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(3)真空系统:各类机械泵。给电镜提供工作所需的真空环境。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.2.2电气部分:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(1)工作电源:对应镜筒各部件(电子枪、各类透镜及真空泵)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(2)信号接收及处理:探头、信号放大、信号处理、显示器/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(3)功能:span style="text-indent: 2em "给镜筒各个部件提供工作电源,接收、处理样品产生的特征信息。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1.3工作原理/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "三极电子枪产生高能电子束,经聚光镜系统会聚后,由物镜将其会聚于样品表面,形成电子探针。该电子探针将激发样品表面的各类信息。其中背散射电子、二次电子以及特征X射线是扫描电镜成像以及进行各种分析(元素分布及含量、晶体取向、应力等)的主要信号源。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这些样品信息由各类探头接收,经各种专门软件分析形成样品的形貌像、成分像并进行区域元素定性、半定量、特殊样品的区域定量分析,也可对晶体样品进行区域的结构、取向、应力等分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电子束固定不动,只可获得某点的信息,想获取样品整个表面信息就必须利用扫描线圈产生的交变磁场拖动电子束在样品表面来回扫描,将样品各点信息激发出来,形成样品的整体信息进行分析处理,完成扫描电镜分析的整个工作过程。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong二、扫描电镜的放大倍数/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "放大倍数是扫描电镜的重要指标之一。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "各种显微系统由于工作原理不同,计算放大倍数的方式也不同。但是相同点都是“原始图像的大小”除以“物体的大小”。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/22a9d01d-2c48-4410-8afe-cd274e4b21a2.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱3.png" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱3.png"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "扫描电镜放大倍数的调整方式是:图像尺寸保持不变,通过改变加载在镜筒扫描线圈上的锯齿波信号幅度来调整电子束在样品上的扫描范围,从而改变扫描电镜的放大倍数。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "早期的扫描电镜图像尺寸约定俗成为5英寸相片的长: 即2.54x5=12.7cm。但是冷场电子枪(日本人专利)的出现,欧美电镜厂商开始将计算放大倍数的图像尺寸加大,出现了几种不同的放大倍数计算方式:图像放大、屏幕放大。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "图像放大倍数(欧美厂家又称为“宝丽来放大”):采用12.7cm边长的图像尺寸来计算放大倍数。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "屏幕放大倍数:采用成像的屏幕尺寸来计算放大倍数,这个值非常混乱,早期是30cm近来出现27cm等几种不同尺寸。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这使得同一个样品、同一个位置、同样的放大倍数出现不同大小的图像。想获得统一的结果必须进行转换,要转换就必须先确定图像属于那种放大模式。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "确定图像放大模式的方式如下:/pp style="text-align:center"span style="text-indent: 2em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/5855aa20-79f5-4adc-a7be-61a35a224364.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱4.png" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱4.png"//span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "屏幕放大和图像放大的转换方式如下:/span/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 199px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/15c9ff05-ea62-44af-bb4b-f0c2ed83a43e.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱5.png" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱5.png" width="664" height="199" border="0" vspace="0"/span style="text-align: justify text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "左图图像放大,右图屏幕放大。从图像上看,同样的样品,左图7万倍的图像比右图15万倍的图像都大。两者的等效结果如何?首先要明确这是由那种模式等效到那种模式。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如果图像放大等效屏幕放大(300mm),则做如下计算:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "屏幕尺寸 ÷ 图像尺寸放大倍数,即300÷ 127× 7=16.5万倍。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "结果就是图像放大7万倍等效于屏幕放大(300mm)的16.5万倍。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " 欧美厂家的特朗普式退群做法给我们正确分析扫描电镜的测试结果制造了麻烦。统一放大倍数的性质将方便我们将各不同厂家扫描电镜形貌图像对应起来。掌握正确的转换方式,才能正确读取扫描电镜的图像信息,避免由于放大倍数特性不一致引起的图像假象。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "三、分辨率/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电镜分辨率定义为:仪器所能分辨的两点间最小距离。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一直以来,分辨率被认为是显微系统最关键的性能指标,没有之一。但是扫描电镜分辨率指标由于缺乏令人信服的标样来验证,所以它又是一个最不可靠的指标。各厂家可以在这个指标上随意的发挥(现在都写到0.6nm),因为我们没有标样来验证它的正确或不正确。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "金颗粒标样一直都被认为是验证扫描电镜分辨率的不二选择,但是它符合标样的要求吗?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "标样必须满足的三要素:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(1)明确的细节标示。样品中要有被明确标示尺寸的细节,或者样品有极为规律的结构且标明尺寸(例如:光栅等)。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(2)稳定的性能。样品必须稳定,不能今天这样,明天那样。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(3)可溯源。标样都有可以被追溯的源头,并被权威机构所验证。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "金颗粒标样是一条都不满足,如何成为标样呢?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前流传着一个计算分辨率的软件,被某些厂家所推崇。但我认为即便它的计算方法极其科学且被大家所认可(其实被质疑点很多),那也是针对图像灰度差来计算,这个灰度差是否表示该处存在样品的细节信息?这是无法给出。就如空中楼阁般,虽然构造很完美,但没有根基,所以问题多多。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "接下来我们看看那些小于1nm的扫描电镜分辨率指标是否可靠。我们知道扫描电镜分辨率指的是:仪器所能分辨的样品最小细节,因此分辨率的影响因素应当归结到样品信号溢出范围及溢出量、样品仓环境和接收系统的能力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "即便只考虑样品信号溢出范围及溢出量。影响因素也由两部分组成:激发源、样品本身的性质。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "激发源考量的是电子束面积、强度、能量、会聚角,这些归结为电子束的发射亮度【β' =电子束流强度(I)/(电子束面积*会聚角)】和加速电压。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "样品本身性质考量的是:形态(晶态、非晶态)、平均原子序数、密度等等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如果按传统观点只考虑电子束面积,分辨率又是多少呢?/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 413px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b305b9a4-fb2c-4bb5-a396-e37c91d49dc9.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱6.jpg" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱6.jpg" width="500" height="413" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "上图是一张经典的束流和束斑对照图。我们可以看到扫描电镜的电子束最小束斑直径是:冷场电子枪(产生最小电子束斑),在加速电压30KV、束流1pA时电子束直径为1.2nm左右。按照传统观念,扫描电镜的分辨率不可能优于1.2nm,考虑二次电子信号溢出呈高斯分布,那么分辨率最多能到1nm左右。低于1nm基本无法想象。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "现实测试中我所观察到的最好分辨率是十二面体ZIF-8的微孔,1.5nm左右。该细节被BET(氮气吸附脱附等温曲线)法证明存在。/pp style="text-align:center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 254px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/bac223a1-e6f5-4850-984c-916f4769e899.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱7.png" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱7.png" width="664" height="254" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "图中可以看到在十二面体上有许多小孔按照红箭头所示方向排列,用仪器自带测量软件测量孔的直径大致在1.5nm以下。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "上面分析了,扫描电镜分辨率指标是一个无法被验证的不可靠指标,那么那个指标能充分反映扫描电镜分辨力?/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong电子枪的本征亮度,量纲为:A/cm2.sr.kv/strong/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/12e0db81-8f74-4a12-a6d3-3775e64fc858.jpg" title="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱8.jpg" alt="扫描电镜放大倍数和分辨率背后的陷阱8.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "(注:图片截自国外资料,图中" 工作真空" 后的单位精确地说应为mbar,10sup-10/supmbar=10sup-8/supPa)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电子枪本征亮度反映的是电子源品质,它随电子枪的构成而固定。各类电子枪都有其明确的被检测值,因此其量化也是十分明确的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本征亮度大有利于我们充分选择测试条件获得更多的样品信息。图像细节更丰富,分辨能力也更强大。当然任何因素的改变都将符合辩证法的规律,其影响是正、负两个方面。本征亮度的负面影响主要来自样品热损伤,但也有一个度。冷场电子枪的热损伤是次要因素,它带来的高分辨结果却是主要因素。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "我对扫描电镜的认识及所形成的理论,是以我对实际操作中的经验总结为基础。与很多传统的理念有背离,不足之处希望大家能指出探讨。百花齐放、百家争鸣将帮助我们更全面的认识事物。span style="text-indent: 2em " /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong参考书籍:/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "《扫描电镜与能谱仪分析技术》张大同2009年2月1日./spanspan style="text-indent: 2em "华南理工出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《微分析物理及其应用》 丁泽军等 2009年1月.span style="text-indent: 2em "中科大出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《自然辩证法》 恩格斯 于光远等译 1984年10月.span style="text-indent: 2em "人民出版社 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "《显微传》 章效峰 2015年10月span style="text-indent: 2em ".清华大学出版社/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) "作者简介:/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 0, 0) "img style="max-width: 100% max-height: 100% float: left width: 85px height: 130px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9735aac7-cc11-41a0-b012-437faf5b20b5.jpg" title="林中清.jpg" alt="林中清.jpg" width="85" height="130" border="0" vspace="0"/林中清,87年入职安徽大学现代实验技术中心从事扫描电镜管理及测试工作。32年的电镜知识及操作经验的积累,渐渐凝结成其对扫描电镜全新的认识和理论,使其获得与众不同的完美测试结果和疑难样品应对方案,在同行中拥有很高的声望。2011年在利用PHOTOSHIOP 对扫描电镜图片进行伪彩处理方面的突破,其电镜显微摄影作品分别被《中国卫生影像》、《科学画报》、《中国国家地理》等杂志所收录、在全国性的显微摄影大赛中多次获奖。 /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong点击【/strong/spana href="https://www.instrument.com.cn/ykt/video/294_0.html" target="_self" style="text-decoration: underline color: rgb(255, 0, 0) "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong仪课通讲堂/strong/span/aspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong】学习更多扫描电镜系列课程/strong/span/p
  • Optika立体显微镜新年大促销
    Optika立体显微镜新年大促销OPtika显微镜由意大利M.A.D公司生产,该公司是研究和制造显微镜的专业生产厂家,拥有接近40年的科学仪器生产历史。其生产的显微镜种类丰富,配件齐全,广泛应用于教学、科研及工业领域,满足各类用户要求。为了答谢这一年来广大客户对Optika产品的支持和厚爱,德祥科技特推出Optika新年答谢新老顾客大促销活动。希望Optika卓越的性能以及德祥*的服务能为您新的一年里给您带来更便捷更*的产品。促销型号:SZM-1、SZM-2促销价:SZM-1:4500RMB SZM-2:5400RMB截止日期:售完为止。数量有限,欲购从速!!!技术参数: 品牌 意大利Optika 意大利Optika 型号 SZM-1 SZM-2 放大倍数 7x-45x 7x-45x 瞳孔间距 51-75mm,带屈光补偿 51-75mm,带屈光补偿 变倍比 6.428:1 6.428:1 工作距离 100mm 100mm 观察筒 双目,可360° 旋转,带45° 倾角 三目,可360° 旋转,带45° 倾角 视场数 20 20 目镜 广角10x, 高眼点 广角10x, 高眼点 调焦系统 同轴粗调和精调, 左/右单轴水平旋钮 同轴粗调和精调, 左/右单轴水平旋钮 照明系统 反射和透射光源, 12V/15W卤素灯, 带亮度调节 反射和透射光源, 12V/15W卤素灯, 带亮度调节 联系人:江小姐 电话: 020-22273835传真: 020-22273368 E-mail: Meara_Jiang@tegent.com.cn 欢迎访问德祥: www.tegent.com.cn 更多产品详情和咨询,欢迎垂询:德祥热线:4008 822 822德祥官网:www.tegent.com.cn邮箱:info@tegent.com.cn
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (一) - 常规样品制备
    这里是TESCAN电镜学堂第6期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!样品制备对扫描电镜观察来说也至关重要,样品如果制备不好可能会对观察效果有重大影响。通常希望观察的样品有尽可能好的导电性,否则会引起荷电现象,导致电镜无法进行正常观察;另外样品还需要有较好的导热性,否则轰击点位置温度升高,使得试样中的低熔点组分挥发,形成辐照损伤,影响真实的形貌观察。如果要进行EDS/WDS/EPMA定量检测,还需要样品表面尽可能平整。第一节 常规样品制备样品制备主要包括取样、清洗、粘样、镀膜处理几个步骤。§1. 取样在进行扫描电镜实验时,在可能的条件下,试样应该尽量小,试样有代表性即可。特别在分析不导电试样时,小试样能改善导电性和导热性能。另外,大试样放入样品室会有较多气体放出,特别是多孔材料,不但影响真空度,还大幅度增加抽真空的时间,可能也会引入更多的污染。因此对于多孔材料在放入电镜前,可以在不损伤样品的前提下,对样品进行一定的热处理,比如电吹风吹,红外灯烘烤,或者放入烘箱低温加热一段时间,将其空隙的气体排出,以减小进入电镜后的抽真空时间。对于薄膜截面来说最好能够进行切割、镶嵌、抛光等处理。在镶嵌时最好能将试样一分为二,将要观察的膜面朝里然后对粘,然后再进行镶嵌、抛光处理。这样做的好处是避免在抛光过程中因为膜面和镶嵌料之间的力学性能有一定的差异,而引起薄膜的脱落或者出现裂纹和缝隙,如图4-1。对粘后的膜面两面力学性能一样,会改善此种情况。 图4-1 单膜面力学性能不对称引起的损伤对于比较软的样品在制截面时,一般不要用剪刀直接剪断,直接剪断的截面经过了剪切的拉扯,质量较差。可以考虑用锋利的刀片切断,比如手术刀片等。或者在将试样浸泡在液氮中进行冷冻脆断。在冷冻脆断前可以先切一个小缺口,这样冻硬的样品可以顺着切口用较小的力就可发生断裂。有条件的话可以考虑用截面离子束抛光或者FIB抛光。对于粉末样品来说,取样要少量,否则粉末堆叠在一起会影响导电性和稳定性。粉末样品团聚严重的话,可以考虑将粉末混合在易挥发溶剂中(如纯水、乙醇、正己烷、环己烷等),配成一定浓度的悬浊液,用超声分散,然后取小滴滴在试样座或者硅片、铜(铝)导电胶带上。此时不要使用碳导电胶带,因为碳导电胶带不够致密,会使得样品嵌入在空隙中影响观察。等待溶剂挥发干燥后,粉体靠表面吸附力粘附在基底上,如图4-2。 图4-2 粉末超声分散制样不过值得注意的是溶剂的选择,溶剂不能对要观察的试样有影响,否则会改变试样的初始形貌而使得图像失真。如图4-3,高分子球样品在用水稀释分散后仍为球形,而用无水乙醇分散后,形貌发生了变化。 图4-3 水(左)和乙醇(右)稀释分散对形貌的影响§2. 清洗试样尽可能保证新鲜,避免沾染油污。特别是不要直接用手直接接触试样,以免沾染油脂。清洁不仅仅是针对试样的要求,同样还包括了样品台。样品台要做到经常用无水乙醇进行清洗。§3. 粘样试样的粘贴应该尽量保持平稳、牢固,并尽可能减少接触电阻,以增加导电性和导热性。特别是对于底面不平整的试样,最好用银胶进行粘贴,让银胶填满缝隙以保证平稳。如果要进行EBSD测试,最好也用银胶。EBSD采集要经过70度的倾转,重力力矩较大,而导电胶带有一定的弹性,可能会因为重力缘故而逐步拉伸,导致样品漂移。此外,平时大多数试样都是采用碳导电胶带进行粘贴,不过如果要进行极限分辨率的观察,最好也用银胶,以进一步增加导电性。我们粘贴样品的目的是使得样品要观察的表面要能和样品台底座之间具有导电通路,而不是仅仅认为表面导电就好。样品表面导电性再好,如果没有导电通路和样品台联通的话,仍然会有荷电。特别是对于不规则样品,更要注意粘贴时候的导电通路。如图4-4,左边与中间的表面并未和样品台导通,属于不合理的粘贴,而右边形成了通路,是合理的粘贴方式。 图4-4 合理(右)与不合理(左、中)的粘贴对于很多规则样品,比如块体或者薄片样品,也存在很多不合理的粘贴方式。很多人认为试样有一定的导电性,就将试样直接粘在导电胶带上,如图4-5左。样品表面和样品台之间依然会出现没有通路的情况,有时即使样品导电性好,可能也会因为有较大的接触电阻使得图像有微弱的荷电或者在大束流工作下有图像漂移。而图4-5右,则是开始将导电胶带故意留一段长度,将多余的长度反粘到试样表面去。这样使得不管样品体内导电性如何,表面都能通过导电胶带形成通路。而且即使样品整个体内都有较好的导电性,连接到表面的导电胶带相当于一个并联电路,并联电路的总电阻总是小于任何一个支路的电阻,所以无论试样的导电性任何,都应习惯性的将一段导电胶带连接到表面,以进一步减小接触电阻,增强导电性。 图4-5 将导电胶带延伸到试样表面的粘贴 对于粉末试样的粘贴,也是要少量,避免粉末的堆叠影响导电性和导热性。粉体可以取少量直接撒在试样座的双面碳导电胶上,用表面平的物体,例如玻璃板或导电胶带的蜡纸面压紧,然后用洗耳球吹去粘结不牢固的颗粒,如图4-6左。如果粉末量很少,无法用棉签或药勺进行取样,也可将碳导电胶带直接去粘贴粉末,如图4-6右。 图4-6 粉末试样的粘贴方法§4. 镀膜对于导电性不好的试样,我们通常可以选择镀膜处理。通常情况我们选择镀金Au膜,如果对分辨率有较高的要求,可以选择镀铂Pt、铬Cr、铱Ir。如果要对样品进行严格的EDS定量分析,则不能镀金属膜,因为金属膜对X射线有较强的吸收,对定量有较大影响,此时可选用蒸镀碳膜。现在的镀膜设备一般都能精确控制膜厚,通常镀5nm的薄膜就足够改善导电性,对于有些特殊结构的试样,比如海绵或泡沫状,表面不致密,即使镀较厚的导电层,也难以形成通路。所以我们镀膜尽量控制在10nm以下,如果镀10nm的导电膜仍没有改善导电性,继续增加镀膜也没有意义。一般镀金的话在10万倍左右就能看见金颗粒,镀铂的话可能需要放大到20万倍才能看见铂颗粒,而镀铬或者铱则需要放大到接近30万倍。所以对于导电性不好的试样来说,可以根据需要选择不同的镀膜。镀膜之后,由金属膜代替试样来发射二次电子,而一般镀的金、铂都有较高的二次电子激发率,在镀膜之后还能增强信号强度和衬度,提升图片质量。只要镀膜不会掩盖试样的真实细节,完全可以进行镀膜处理,而不用纠结于一定要不镀膜进行观察,除非有特别不能镀膜的要求。当然,对于要求倍数特别高或者严格测量的一些观察要求,则要谨慎镀膜处理。毕竟在高倍数下,镀膜会掩盖一定的形貌,或者使测量产生偏差。如图4-7,左边是镀金处理的PS球在SEM下的测量结果,右边是TEM直接拍摄的结果,可以发现SEM的测量结果大约在195nm左右,而TEM的测量结果在185nm左右,这就是因为给PS球镀了5nm金而引起直径扩大了10nm左右。 图4-7 PS球在SEM下镀膜观察和TEM直接观察的对比除了不导电样品需要镀膜,对于一些导热性不佳的试样,有时也需要镀膜。电子束轰击试样时,很多能量转变成热能,使得轰击点温度升高,升高温度表达式为ΔT(K) = 4.8 × VI / kd其中,V为加速电压、I为束流、d为电子束直径,k为试样热导率。对于导热性差的试样,k较低,ΔT有时能接近1000K,很容易对试样造成损伤。比如有时候对高分子样品进行观察时,会发现样品在不断的变化,其实是样品受到电子束轰击造成了辐照损伤损伤,如图4-8。而经过镀膜后,可以提高热导率,降低升温程度,避免样品受到电子束辐照损伤。 图4-8 电子束辐照损伤【福利时间】每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。【奖品公布】上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。 【本期问题】如果要对样品进行严格的EDS定量分析,可以镀金属膜吗,为什么?(快关注“TESCAN公司”微信公众号去留言区回答问题领取奖品吧→)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。这里插播一条重要消息:TESCAN服务热线 400-821-5286 开通“应用”和“维修”两条专线啦!按照语音提示呼入帮你更快找到想要找的人 ↓ 往期课程,请关注“TESCAN公司”微信公众号查看: 电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(二) - 探测器系统
  • 北京师范大学珠海校区预算139.5万元购买双目体视显微镜等多台仪器
    近日,北京师范大学珠海校区公开招标购买双目体视显微镜、三目体视显微镜等多台仪器,预算139.5万元。  项目编号:XHTC-HW-2021-0472  项目名称:北京师范大学珠海校区显微镜采购项目  预算金额:139.5000000 万元(人民币)  采购需求:  采购项目的名称:北京师范大学珠海校区显微镜采购项目简要规格描述或项目基本概况介绍数量预算金额(万元)是否接受进口产品采购内容包含:双目体视显微镜、三目体视显微镜、三目偏光显微镜等,具体需求详见采购需求。1批139.5是  合同履行期限:自合同签订生效后开始至双方合同义务完全履行后截止。  本项目( 不接受 )联合体投标。  开标时间:2021年05月17日 09点30分(北京时间)采购需求0472.pdf
  • 125万!哈尔滨师范大学体式荧光显微镜等采购项目
    项目编号:[230001]CYGL[CS]20220014项目名称:科研仪器体式荧光显微镜等采购方式:竞争性磋商预算金额:1,253,100.00元采购需求:合同包1(科研仪器体式荧光显微镜等):合同包预算金额:1,253,100.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他仪器仪表体式荧光显微镜等1(个)详见采购文件1,253,100.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:合同签订后90个日历日内交货
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (二) - 特殊试样处理&试样放置
    Hello,好久不见距离上次更新已有时日,这段时间小编没密集更新是因为知道大家在忙着立新年flag!但2018年的计划一定不能少的是跟随tescan电镜学堂持续输入电镜知识,稳定输出科研成果! 这里是TESCAN电镜学堂第7期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!第二节 特殊试样的处理对于一些特殊的试样,除了常规制样方法外,可能还需要一定的特殊处理。§1. 金相试样金相试样要经过严格的抛光程序,为了在电镜下观察能有更好的衬度,需要进行一定的腐蚀处理。不同的金属需要不同的腐蚀剂以及腐蚀时间,这需要去慢慢摸索。腐蚀不能过度,否则表面会有太多的腐蚀坑,此外,腐蚀剂要清洗干净。§2. 生物试样对于生物样品,为了保证在电镜样品室的高真空下不发生变形而保持原貌,需要对试样进行一系列的处理,需要经过清洗、固定、脱水、干燥等步骤。① 清洗:试样取材好后可用生理盐水或缓冲液清洗,或用5%的苏打水清洗;用超声震荡或酶消化的方法进行处理。② 固定:常用戊二醛及锇酸双固定。③ 脱水:样品经漂洗后用逐级增高浓度的酒精或丙酮脱水,然后进入中间液,一般用醋酸异戊酯作中间液。④ 干燥:可用空气干燥法、临界点干燥、冷冻干燥等方法。§3. 石墨烯试样石墨烯是近年特别火热的样品,不过利用扫描电镜进行石墨烯的观察需要一定的技巧,否则难以有很好的说服力。理论上石墨烯厚度非常小,在扫描电镜下难以有很好的衬度。而那些铺展的很平整,却有着很好的明暗衬度的试样,本人觉得只能算是石墨薄片而不能算石墨烯。扫描电镜分辨率还不足以观察到石墨烯的碳原子结构,也没有探测器能证明其碳结构,不过扫描电镜可以定性判断其膜层的厚薄,当然这需要特殊的制样。我们可先对硅片这种平整基底镀上一层较厚的金膜,然后将石墨烯分散镀金硅片上。我们对镀金的形貌有着非常清晰的认识,如果表面有一层石墨烯的话,金膜就会像蒙了一层纱一样。石墨烯膜层越薄,金颗粒越清楚;反之如果金颗粒越不清楚,则膜层越厚;当完全看不见金颗粒时,则膜层已经相当厚,完全不算是石墨烯了,这点可以通过蒙特卡罗模拟来得到印证。之所以选择先镀金,就是让被覆盖的与未被覆盖的区域进行一个对比,这样可以定性判断石墨烯的膜厚。图4-9 石墨烯分散在硅片和镀金硅片上的对比如图4-9,左边四张图片是石墨烯直接分散在硅片上,因为没有参照物,只能判断出不同区域的厚薄,而这些厚薄是否能达到石墨烯要求的水准则难以判断;而右边六张图片是分散在镀金硅片上的图片,我们很容易通过与空白处金颗粒的对比来大致判断其膜层厚度是否符合石墨烯的要求。第三节 试样的放置问题 试样在放入电镜室中需要满足一定的几何条件。首先,一次性放置多个样品时,尽量保持高度一致。遇到高度不等的情况,可以将较矮的样品放置在加高台上,如图4-10。将不同高度的样品垫平。 图4-10gm-163-r样品台其次,样品如果表面凹凸不平,如断口材料或楔形样品,在放置样品的时候尽量将要观察的区域的朝着eds或etd的方向,避免在电镜观察时,因为观察面背向探测器而有强烈的阴影或者没有eds信号。还有,对于截面样品观察,有时候并非在90度的绝对垂直下效果最好。特别是对于一些膜面质量不是很好有点撕裂的薄膜,有时候倾转一点的角度,在非正入射的条件下有更好的立体感和景深,有时候更能观察到膜面和基体的结合情况。不过在进行测量的时候要记住需要进行倾斜修正。如图4-11上图,在正90度下虽然能观察到膜面,但是膜面质量的好坏及整体情况却无法判断,而在70度下则能看出膜层的整体情况。将倍数放大后,也可看到70度下有更好的景深和立体感,也更有助于进行膜面和基底结合的判断。 图4-11 膜的截面在90度和70度倾转下的对比再如图4-12,试样为两层同样成分的薄膜,如果在正90度下进行观察,膜之间的界线很不明显,而如果旋转到55度,可以发现膜在断裂过程中有发生“错位”地方,这个角度的观察使得对膜层的观察更加清楚。图4-12 双层膜的截面在90度和55度倾转下的对比特别是一些半导体的截面样品,时常都是先在非正入射的情况下进行观察,再转到90度的情况下进行测量。?福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。?奖品公布上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。 【本期问题】截面样品观察,是否一定是在90°的绝对垂直下效果最好,为什么?(快去留言区回答问题领取奖品吧→)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。这里插播一条重要消息: TESCAN服务热线 400-821-5286 开通“应用”和“维修”两条专线啦!按照语音提示呼入帮你更快找到想要找的人 ↓ 往期课程,请关注“TESCAN公司”微信公众号查看:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(二) - 探测器系统电镜学堂丨扫描电子显微镜样品要求及制备 (一) - 常规样品制备统
  • 通过SXZ 10体式显微镜提高检测质量,保证团队的工作效率
    SOPREMA是一家全球性公司,提供种类齐全的屋顶和屋面建筑围护结构系列产品。SOPREMA公司的解决方案专注于学校、制造工厂和数据中心等结构内的低坡度应用,包括改性沥青膜、聚合物液体应用膜和合成单层PVC膜。在美国的所有制造工厂中,SOPREMA都非常重视员工的安全,并致力于做出更大的贡献,在提供优质产品的同时最小化对环境产生的负面影响。SOPREMA公司已通过ISO 9001、14001和45001认证。质量保证(QA)是实现这一目标的关键因素。使用体式显微镜进行质量保证检测为了改进他们团队的质量保证(QA)检测流程,质量保证经理Amandine Tragus和研发经理Julie Shoemaker在SOPREMA公司的一个生产车间安装了一台奥林巴斯SZX10体式显微镜。在购买这台显微镜之前,SOPREMA公司的QA团队要么是在没有显微镜的情况下对材料进行目测(这种方式很慢,而且不精确),要么将材料送到第三方实验室进行验证(这种方式成本很高)。在过去的五、六年里,他们已经节省了1200多个工时,节省了大量的成本,为团队赢得了宝贵的时间。SOPREMA公司的质量保证实验室技术员Bethany Perronne使用奥林巴斯SZX10显微镜对产品进行检测更迅速、更精确地完成质量保证工作Amandine和她团队的三名技术人员对接收的每批原材料进行质量检测,而且在将成品发送给客户之前,也要使用SZX10体式显微镜进行检测,他们每周检测的成品批次多达10批。Julie强调了这台显微镜的宝贵价值,“我们SOPREMA公司非常重视产品质量,对所有来料(原材料)进行评估,对整批成品进行全面检测。对于现场出现的任何潜在问题,我们都会进行彻底分析。体式显微镜是我们成功完成每个工作流程不可缺少的工具。”SOPREMA公司的质量保证工作确保了其生产的所有成品都符合公司的特定要求,并超出客户的期望。SOPREMA公司设在密西西比州Gulfport的制造厂例如,在SOPREMA公司位于密西西比州Gulfport的工厂里,生产的主要产品之一是SG颗粒表面膜。这些产品的高反光表面必须满足美国严格的反射率要求(标题24、FBC、IECC)。使用SZX10显微镜,QA团队可以快速确认颗粒的适当分散和覆盖是否符合产品标准。以前,Amandine的团队需要花费一个小时或更长时间完成的目视检测工作,如今使用SZX10工业显微镜,只需大约5分钟就能完成。SOPREMA公司可以迅速确保将高质量产品投放到市场,而且还可使产品持续满足行业标准。SXZ10显微镜带来了意想不到的好处事实证明,使用体式显微镜捕获高质量图像,并将图像显示在屏幕上供整个团队观看,促进了团队的互助合作。团队沟通和教学培训得到了改善,而且SOPREMA公司的研发团队和质量保证团队发现他们能够更快、更准确地对需求做出反应。在与客户或其他内部部门沟通时,他们可以使用体式显微镜拍摄的图像,弥补在技术和术语表达方面的不足。正如Amandine所说,“一张图片胜过千言万语。”Julie表示认同,“如果出现问题,使用体式显微镜收集图像和证据的能力,有助于我们查明根本原因,并与我们的供应商或客户进行有效沟通。能够快速有效地诊断、沟通和解决问题至关重要。”为什么选择奥林巴斯产品?体式显微镜已经存在了几十年,而且市场上有很多型号的产品在使用。当被问及SOPREMA公司为什么决定与奥林巴斯合作时,Amandine提到了我们的客户服务。在生产车间中,时间非常宝贵,因此对于SOPREMA公司来说,一个经验丰富、以客户为导向的直销代表,以及公司所提供的售前、售后、培训和实施服务,是奥林巴斯显微镜的最终卖点。当被问及她是否仍然对自己购买的产品感到满意时,Amandine回答说:“非常满意! 在使用这个强大且好用的工具时,我们从未遇到过任何问题。”Julie补充道:“质量成本对我们来说极其重要。我们的品牌(Olympus和SOPREMA)是高品质的代名词,因此拥有这种质量可靠的成像工具,对于我们的团队来说非常棒。”
  • 如何选择一台适合自己的显微镜——显微镜的种类选择
    2022年的春节已接近尾声,科研的小伙伴已经开始忙碌起来了,对于新学期是不是也有新的计划,发一篇sci的文章顺利毕业,脱单flag,头发多一点点,细胞养好,科研项目进展顺利,老师能给买台心仪已久的显微镜;你想知道选择什么种类的显微镜,正置还是倒置,宽场显微镜、超高分辨率显微镜、激光共焦显微镜等等,小本本备好,我们开始了。1不同成像原理,不同分辨率的显微镜如何选择显微镜作为生命科学领域研究的必须工具,其结构复杂,配置繁多,根据不同的配置和结构,相应的价格有很大的差异。那很多用户在实际采购过程中,看到长串的配置不知如何去选择,怎么用合理的价格去买到一个完全能够满足自己实验需求的显微镜呢?从今天这期推文开始,将会着重介绍选择显微镜的几个关键核心问题,目的是让用户能够在自己的预算范围内选择出符合自己实验需求的显微镜。首先要知道显微镜从开始诞生发展到现在,主要通过分辨率来划分,分为宽场显微镜、超高分辨率显微镜、激光共焦显微镜以及电镜。这一系列显微镜的分辨率从光镜的200纳米到超高与共聚焦的100多到几十纳米再到电镜的0.2纳米。并不是说显微镜的分辨率越高,就越适合我们的研究。分辨率越高,意味着其价格和操作的难度系数是逐级增长的。那我们如何去选择一个适合我们的显微镜呢?要根据老师和用户自己样品的大小去选择。2不同机型的选择我们在根据样品的大小和观察的实验需求,确定了某一类型的显微镜之后。我们需要根据实验样品去选择相对应的合适机型。显微镜的主要机型,根据其光路设计的不同,主要分为体视显微镜、正置显微镜和倒置显微镜。体视显微镜:体视显微镜,是一种具有正像立体感的显微镜,被广泛应用于材料宏观表面观察、失效分析、断口分析等工业领域。以及生物学、医学、农林、工业及海洋生物各部门。因为体视显微镜的光路设计,符合人体眼睛夹角的偏角,所以通过体视显微镜观察物体时,类似于我们眼睛的成像光路,这样会让我们看到立体的图像呈现。正是由于此设计,体视显微镜的分辨率要远低于传统的正置或倒置显微镜。体视显微镜更多的是观察小物体的宏观表象,而不是更为精细的细节。正置显微镜:正置显微镜作为最早诞生的机型它更多的是要配合玻片来对样品实现显微观察。如何来定义正置显微镜呢?显微镜物镜朝下,观察的样品在物镜的下方,这样的显微镜我们称之为正置显微镜。一般适用于的观察样品为:透明样品、薄的样片、生物切片、涂片等。但由于正置显微镜的机械设计,样品位于载物台与物镜中间。低倍物镜齐焦时,与载物台之间的距离大约为三厘米左右。像无法切割的厚样品,类似矿石、零件或者是在孔板、培养皿、培养瓶中培养的细胞,就无法在正置显微镜下进行观察,那由此人们设计了倒置显微镜。倒置显微镜:顾名思义,倒置显微镜与正置显微镜正好相反,那么定义也是相反的,物镜朝上,要观察的样品在物镜的上方,此类显微镜我们称之为倒置显微镜。我们可以看到倒置显微镜,物镜和载物台之间不再放观察的样品,样品是放于载物台的上面,所以样品的厚度就不会受到载物台与物镜之间距离的限制。因此倒置显微镜主要用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察。介绍了三种不同形式的显微镜,相信我们的老师和用户对自己的样品适用于什么类型的显微镜已经有了一个大体的判断。当我们更多的去观察样品的立体结构,对细节和分辨率没有更高追求的时候,我们通常会选择体视显微镜。当我们的样品无法制成玻片或者不能放在玻片上时,我们就去选择倒置显微镜。如果能制成玻片就选择正置。为什么说能制成玻片就去选择正置呢?因为对于倒置显微镜来说,正置显微镜的高倍数观察更方便,比如60X和100X的油镜。同时,因为它的光路要比倒置更短,搭配高分辨率聚光器后分辨率更高,对比度更好。通过我们这期推文的介绍,老师对于选择哪种分辨率水平的显微镜,以及什么类型的显微镜会有一个较为清楚的了解。这些只是我们采购或选择显微镜的第一步,就是我们确定显微镜的类型。针对不同的观察样品,又会有其更为适应的观察方式,又有不同的光源,不同品质的物镜,供我们去选择。欲知后事如何,且听下回分解。|申请试用|ECHO 显微镜可以申请试用哦!关注“深蓝云生物科技”公众号,点击“云活动”→“试用中心”即可。
  • 仲恺农业工程学院预算139.54万元采购电动体视荧光显微镜、凝胶成像系统等仪器
    3月26日,仲恺农业工程学院现代种业创新研究院公开招标,购买电动体视荧光显微镜、梯度PCR仪等设备,预算139.54万元。  项目编号:GDJY21111201HG001  项目名称:现代种业创新研究院分子育种平台实验仪器采购项目  采购需求:  合同包1(现代种业创新研究院分子育种平台实验仪器采购项目):品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求1-1设施农业设备电动体视荧光显微镜1(台)详见采购文件1-2设施农业设备倒置荧光显微镜1(台)详见采购文件1-3设施农业设备凝胶成像系统1(台)详见采购文件1-4设施农业设备小型途冷冻离心机2(台)详见采购文件1-5设施农业设备高速多用途冷冻离心机1(台)详见采购文件1-6设施农业设备梯度PCR仪2(台)详见采购文件1-7设施农业设备快速组织破碎仪1(台)详见采购文件1-8设施农业设备恒温金属浴-带热盖1(台)详见采购文件1-9设施农业设备水浴锅2(台)详见采购文件1-10设施农业设备万分之一天平1(台)详见采购文件1-11设施农业设备百人之一天平2(台)详见采购文件1-12设施农业设备灭菌器1(台)详见采购文件1-13设施农业设备电热鼓风干燥箱2(台)详见采购文件1-14设施农业设备台式酸度计1(台)详见采购文件1-15设施农业设备超净工作台2(台)详见采购文件1-16设施农业设备台式摇床1(台)详见采购文件1-17设施农业设备超低温冰箱1(台)详见采购文件1-18设施农业设备全能型植物图像分析仪系统1(台)详见采购文件1-19设施农业设备自动考种分析及千粒重仪1(台)详见采购文件1-20设施农业设备相机1(台)详见采购文件1-21设施农业设备微距镜头1(台)详见采购文件1-22设施农业设备琼脂糖水平电泳槽1(台)详见采购文件1-23设施农业设备电泳仪1(台)详见采购文件  本合同包不接受联合体投标  合同履行期限:本合同在双方盖章后生效,设备使用期终身有效。  开标时间:2021年04月16日 09时30分00秒(北京时间)
  • 为什么中药材鉴定需要显微镜,有这一篇就够了。
    中药显微鉴定是利用显微镜观察植(动)物药材内部的细胞、组织构造及细胞内含物,明确其显微特征,从而达到鉴别目的的一种鉴定方法,是中药四大传统鉴定方法之一具有简便、经济的特点。1977年版《中国药典》规定了药材显微鉴定,之后显微鉴定被广泛应用于药材和中成药的鉴定,2020年版《中国药典》收载的显微鉴别更是达到2140项。一、中药显微镜鉴定遇到的问题及需求1、使用操作问题:随着显微鉴定被广泛列入中药材、中成药的鉴别项下,显微鉴定又需要操作者具备丰富的理论知识和实践经验,使得显微鉴定成为检验人员的负担。需求:操作要足够简单,减少操作人员的学习时间成本。2、制片带来的观察问题:太软,太硬的材料难以切片,切片厚度太厚或不均一。需求:为满足整体观察需要,对显微镜的景深有很高要求。3、粉末状药品及特殊质地药品难以制片需要整体观察的问题。需求:为满足大面积样品整体观察需求,要求成像面积比较大。4、为了分辨不同药品之间的区别问题:既需要高分辨的局部高清成像用以分辨细胞器等细微结构,又需要在整体上对整个药品进行完整的全视野成像。需求:为满足细胞器等细微结构的荧光检测,要求显微镜的放大倍数和分辨率比较高。5、除明场观察外,部分药材鉴定需要荧光标记观察药材细微结构的问题。需求:既需要彩色明场观察又需要高灵敏度荧光观察。▲ 虫草明场切片二、传统显微镜在中药材显微鉴定中的使用1.手动光学显微镜,操作步骤多,效率低,无法快速精准的进行大视野成像,无法进行自动的景深扩展不能满足较厚样品的观察需求。▲ 图源:网络2.体视镜虽满足厚样品的观察需求但物镜分辨率不够,导致图像细节不清晰,不同层面的荧光串扰也严重影响了荧光成像效果。▲ 图源:网络3. 虽然配有自动载物台的电动显微镜可以解决较大面积样品大视野成像的问题,但是由于积木式设计所带来的操作及调试的繁琐使得显微鉴定成为检验人员的负担。▲ 图源:网络4. 针对性的玻片扫描系统,针对扫片的大视野成像的需求进行了部分优化但还是难以解决操作繁琐问题。同时因为高度的特化性不能满足特殊样品(不能进行制片的样品,粉末状样品,微生物样品)的观察需求。▲ 图源:网络由此可以看出,传统显微镜在中药鉴定领域存在诸多问题,有没有一款显微镜既可以满足中药鉴定的所有需求,又操作简便,减少操作人员的学习时间成本?答案是肯定的REVOLUTION为您在中药鉴定领域带来前所未有的使用体验。三、REVOLUTION在中药鉴别中的优势1.突破性的设计REVOLUTION采用正倒置一体的设计,兼具五种观察方式为一体同时配备智能化的软件系统,满足中药显微鉴定领域的切实需求。2.强大的软件功能3.独有的高速全视野明场/荧光扫描将20倍镜下多色荧光全视野扫描速度提升到了1分钟,是传统显微镜速度的10倍,极大提高了用户的工作效率。4.全自动Z轴全景深观察在高倍镜(等于及高于40倍物镜)下,在保持高分辨观察的同时,可以对厚度较大的样本进行全景深扫描,合成,实现全景深观察。5.Digital Haze Reduction(DHR)功能该技术可以在镜下实时显示高分辨图像,分辨率比传统成像提高了一倍,成像速度与普通荧光成像速度相同。通过该功能,用户可以观察到更加细微的结构。▲ DHR前▲DHR后6.一体化的硬件设计与智能化的软件搭配突破了人机交流的鸿沟,触屏式极简化操作,极大降低了学习难度,用户经过简单培训,2小时即完全掌握操作方法极大的提高了实验效率,减轻了实验人员的操作负担。四、总结:REVOLUTION全电动荧光显微镜从用户的实际需求出发,通过颠覆性的设计与智能化的软件,在满足中药鉴定所有需求的同时,降低了用户的学习成本使用户轻松简便的进行中药显微鉴定,减轻了实验操作人员的负担,极大的提高了实验效率。|申请试用|我们的仪器可以申请试用哦!扫描下方二维码关注“深蓝云生物科技”公众号,点击“云活动”→“试用中心”即可。
  • 经验分享:透射电子显微镜应用领域及样品制备方法
    透射电子显微镜是使用较为广泛的一类电镜,具有分辨率高、可与其他技术联用的优点。已广泛应用于医学、生物学等各个研究领域,成为组织学、病理学、解剖学以及临床病理诊断的重要工具之一。常规电镜样品制备包括常温化学双固定、常温脱水包埋、常规超薄切片、普通电镜观察几个步骤。样品制备过程历时约一周,超薄切片经醋酸双氧铀和柠檬酸铅染色后,电镜观察。所有操作均按照以下流程进行。一、试剂0.2 mol/ L磷酸盐缓冲液Na 2 HPO 4 2H 2 O 35.61 g 或Na 2 HPO 4 7H 2 O 53.65 g / Na 2 HPO 4 12H 2 O 71.64 gNaH 2 PO 2 H 2 O 27.60 g 或NaH 2 PO 4 2H 2 O 31.21 g加双蒸水(ddH2O)到1000 mL0.1 mol/ L磷酸盐缓冲液(PBS)0.2 mol/ L磷酸盐缓冲液 250 mL加双蒸水到500 mL2 % 低温琼脂低温琼脂 1.0 g加双蒸水到 50 mL加热到沸腾,溶液均匀后备用1 % 戊二醛固定液25 %(m/v)戊二醛水溶液 2 mL0.2 mol/ L磷酸盐缓冲液 25 mL加双蒸水到50 mL1 % 锇酸固定液2 %(m/v)锇酸水溶液 10 mL0.2 mol/ L磷酸盐缓冲液 10 mL包埋剂A液Epon 812 树脂 50 mL十二烷基琥珀酸酐(modecenyl succinic anhydride, DDSA) 80 mL包埋剂B液Epon 812 树脂 50 mL六甲酸酐(methyl nadic anhydride, MNA) 44.5 mL2 , 4 , 6 - 三甲氨基甲基苯酚( 2, 4, 6 - tridimethylamino methyl phenol, DMP-30 )甲苯胺蓝染液甲苯胺蓝 1 g1 mol/ L NaOH 10 mL加双蒸水到50 mL混匀过滤后使用1 % 醋酸双氧铀染液醋酸双氧铀 0.2 g加双蒸水到10 mL封口膜封口,4℃避光保存1 % 柠檬酸铅染液硝酸铅 0.265 g柠檬酸钠(含2分子结晶水) 0.352 g加双蒸水到10 mL①① 配制铅染液时,要先加水6 mL,超声震荡30 min,使乳白色柠檬酸铅悬液充分混匀。然后滴加1 mol/L NaOH,并不是晃动,直至溶液变清亮。最后定容至10 mL。② 细胞样品处理和藻类及其他游离样品处理流程可相互参照,即细胞样品可以酌情使用琼脂铸模法取材固定,藻类及其他游离样品也可以使用血清预包埋法取材固定,总体视样品密度及其对于温度的耐受等条件而定。封口膜封口,4℃保存仪器修块机 Leica EM TRIM切片机 Leica EM UC6光学显微镜 Nikon 80i 及配套拍照系统DS-L1透射电子显微镜 JEOL-1230Gatan Bioscan Camera 792低电压透射电子显微镜 JEM-1230二、实验流程一、 取材与固定A. 植物样品1. 自来水冲洗表面泥尘后,使用灭菌水清洗2-3次,置于铺有预湿滤纸的培养皿中。2. 使用干净锋利的刀片切取目标材料,所取材料体积不大于3 mm3。切取样品时应注意动作迅速、减小损伤,避免来回切拉;使用的灭菌水及器具应4℃预冷,并在操作中尽量保持低温以降低组织细胞活性。3. 将切下材料放入装有预冷的戊二醛固定液的青霉素小瓶中后抽气,抽几次后轻摇小瓶,并打开瓶盖。重复2-3次,直到样品沉入瓶底。4. 室温静置1h,或摇床轻摇1h。5. PBS清洗3次,10min/次。6. 1%锇酸固定液固定1h。7. PBS清洗3次,10min/次。B. 动物样品1. 4℃预冷生理盐水冲洗组织块,迅速切取组织块,体积不大于3 mm32. 将切取的组织块投入装有预冷戊二醛固定液的青霉素小瓶中,并抽气直至样品沉底。3. 室温静置1h,或摇床轻摇1h。4. PBS清洗3次,10 min/次。5. 1%锇酸固定液固定1 h。6. PBS清洗3次,10 min/次。C. 单层培养细胞或悬浮培养细胞样品②1. 3000 rpm离心5 min,收集细胞样品,尽量多的吸弃培养液上清。2. 加入4℃预冷PBS液,充分吹吸混匀,静置4 min,3000 rpm离心5 min,吸弃上清。① 配制铅染液时,要先加水6 mL,超声震荡30 min,使乳白色柠檬酸铅悬液充分混匀。然后滴加1 mol/L NaOH,并不是晃动,直至溶液变清亮。最后定容至10 mL。② 细胞样品处理和藻类及其他游离样品处理流程可相互参照,即细胞样品可以酌情使用琼脂铸模法取材固定,藻类及其他游离样品也可以使用血清预包埋法取材固定,总体视样品密度及其对于温度的耐受等条件而定。3. 重复步骤2一次。4. 加入预冷的血清或蛋清,充分吹吸混匀,3000 rpm离心10 min,吸弃大部分上清,留少部分,吹吸悬浮沉淀细胞。(或离心后吸弃上清,留少部分上清,不悬浮沉淀细胞,视样品浓度而定)5. 缓慢加入戊二醛固定液,小心放入4℃冰箱,固定过夜。6. 吸弃上清,刀片小心划开离心管壁,用钳子拉开离心管,小心取出已凝成固体的血清包埋块。7. 使用干净的单面刀片或手术刀,将血清包埋块切成2 mm3左右的小块,取3-5个富集细胞样品效果较好的包埋小块继续下面实验。8. PBS清洗3次,10 min/次。9. 1%锇酸固定液固定1 h。10. PBS清洗3次,10 min/次。D. 藻类及其他游离培养样品1. 吸取2%低温琼脂液200μL到0.2mL离心管,并将离线管置于冰上,取10μL枪头迅速插入琼脂中并保持离心管竖直,且枪头竖直靠中的包裹在琼脂中。2. 静置1 min,待琼脂凝固后,小心拔出枪头,形成琼脂空腔,待用。3. 3000 rpm离心5 min,收集样品,尽量多的吸弃培养液上清。4. 加入4℃预冷PBS液,充分吹吸混匀,静置4min,3000 rpm离心5min,吸弃上清。5. 重复步骤2清洗,吸弃大部分上清,留极少部分上清液,吹吸悬浮样品。6. 使用10μL 移液器小心将样品加入已经制备好的琼脂空腔中,使样品充满空腔大部分,添加过程中尽量避免气泡出现。7. 吸取50μL溶化的琼脂,快速滴加到空腔琼脂上封口,冰浴5 min,待琼脂完全凝固。8. 使用单面刀片小心划开离心管壁,用钳子拉开离心管,小心取出已凝成固体的琼脂包埋块,稍作修葺。9. PBS清洗3次,10 min/次。10. 1%锇酸固定液固定1 h。11. PBS清洗3次,10 min/次。二、 脱水1. 按丙酮与灭菌水体积比3:7配制30%脱水剂。吸弃样品管/瓶中的PBS,快速加入现配的脱水剂(脱水换液过程禁止出现样品暴露空气中现象,可不全部吸完,略有剩余,使样品浸润;动作应迅速准确),室温放置或摇床轻摇45 min。加入按30%、50%、70%、90%、100%(v/v)的浓度梯度进行脱水。2. 配制50%脱水剂,快速换液,室温轻摇45 min。3. 配制70%脱水剂,快速换液,室温轻摇45 min。4. 配制90%脱水剂,快速换液,室温轻摇45 min。5. 使用纯丙酮快速换液,室温轻摇30 min③。6. 重复步骤5一次。三、 渗透包埋在此步脱水操作完成后即可开始配制渗透用包埋剂,以免安排不周。样品浸泡在纯丙酮中时间不宜过久,以免造成样品较脆,不利于超薄切片。1. 配制渗透用树脂包埋剂1) 取干净的10 mL注射器,拔去活塞,用封闭针头堵住注射口,放于通风橱中。2) 小心倾倒B液9 mL到注射器中;然后再小心倾倒A液1 mL。3) 插入活塞,堵住注射器后,颠倒摇匀至液体颜色均匀,无丝状液体。4) 小心拔去活塞,通风橱中操作,缓慢滴加14滴DMP-30。5) 插入活塞,堵住注射器后,颠倒摇匀至液体颜色完全均匀,无丝絮状分色,竖直放置待用。2. 按照包埋剂与丙酮体积比3:7配制30%渗透剂,快速吸弃样品管中纯丙酮并加入渗透剂,轻摇渗透3 h。3. 按照包埋剂与丙酮体积比7:3配制70%渗透剂,快速换液,轻摇渗透过夜。4. 重新配制包埋剂,并小心推按注射器,将包埋剂挤到包埋模具中至液面略凸。5. 解剖针挑取样品到纯包埋剂中,渗透3 h。6. 小心挑取样品,滤纸上稍微沾下吸弃部分粘附的包埋剂,轻轻放置到未渗透过样品的包埋孔中,小心将样品按到底,摆放好位置。记录各样品对应包埋块编号。7. 梯度温度聚合包埋1) 37℃烘箱中12 h,期间定时观察样品有无漂移现象,如有,则再次小心摆放样品位置。2) 45℃烘箱中12 h。3) 60℃烘箱中24 h。四、 修块与切片1. 拿到包埋块后检查样品位置是否得当,选取位置好的包埋块优先进行修块、切片。2. 粗修包埋块1) 使用六角扳手将包埋块固定在样品头上,露出长度合适。2) 将样品头固定在修块机上,体视镜观察修块,分四个方向将包埋块头部多余的包埋剂修去,暴露出组织块。3) 使用锋利的单面刀片修去组织块周围毛刺的包埋剂,使其四边光滑清晰。4) 卸下样品头装至切片机上,使用玻璃刀修片,直至样品表面光滑清晰。3. 半薄切片1) 将粘有水槽的玻璃刀装至切片机刀台上,体视镜下小心对刀,不时转动手轮,使样品上下移动,调整刀台左右角度及样品上下角度,直至包埋块整个表面与刀刃的距离相等。2) 转动手轮,使整个样品高于刀刃,点控制面板Start,设置切片区域上边界;转动手轮,使整个样品低于刀刃,点控制面板End,设置切片区域下边界。3) 手动步进刀台靠近样品,至出现彩色干涉光,继续步进刀台,并通过体视镜观察干涉光谱变化,直至干涉光消失。4) 转动手轮,使样品离开刀刃区域,使用滴管将干净的去离子水加到玻璃刀水槽中,体视镜观察直至液面略低于刀刃。5) 调整切片厚度与速度,按控制面板Run/Stop键,开始切片。体视镜观察可见900nm厚度切片反光为亮绿色。6) 待有切片下来形成4-6片的切片带,按Run/Stop键停止切片,体视镜观察下,使用睫毛笔将所需薄片拨离刀刃,并将所需切片聚拢一起。7) 用干净捞片环轻轻沾取切片所在区域,根据水膜表面张力捞取切片,放到干净载玻片上,酒精灯略微加热,使水蒸干,并对着光亮用记号笔标示切片所在位置。4. 半薄切片染色1) 吸取20μL甲苯胺蓝染液,滴加到载玻片放有切片的位置,室温静置30 s 。2) 去离子水冲洗玻片,直至不再有蓝色。吸水纸上沥干,酒精灯略微加热,加速切片上的水分蒸发。3) 显微镜观察切片质量和样品位置。5. 精修包埋块1) 移去装有水槽的玻璃刀,取下装有包埋块的样品头,装至修块机上。2) 根据半薄切片结果,使用新的锋利刀口,小心修理包埋块四边,使其尽可能的光滑、平整。6. 超薄切片1) 将钻石刀装至切片机刀台上,体视镜下小心对刀,不时转动手轮,使样品上下移动,调整刀台左右角度及样品上下角度,直至包埋块整个表面与刀刃的距离相等。2) 转动手轮,使整个样品高于刀刃,点控制面板Start,设置切片区域上边界;转动手轮,使整个样品低于刀刃,点控制面板End,设置切片区域下边界。3) 手动步进刀台靠近样品,至出现彩色干涉光,转动手轮,使样品上下移动,调整刀台左右角度及样品上下角度,直至包埋块整个表面与刀刃的干涉光谱颜色一致;继续步进刀台,并通过体视镜观察干涉光谱变化,直至干涉光消失。4) 转动手轮,使样品离开刀刃区域,使用滴管将干净的去离子水加到玻璃刀水槽中,体视镜观察直至液面略低于刀刃。5) 调整切片厚度与速度,按控制面板Run/Stop键,开始切片。体视镜观察可见70nm厚度切片反光为亮灰色及浅灰色。6) 待有切片下来形成10-20片的切片带,按Run/Stop键停止切片,体视镜观察下,使用睫毛笔将所需薄片拨离刀刃,并将所需切片聚拢一起。7) 用干净捞片环轻轻沾取切片所在区域,根据水膜表面张力捞取切片,轻轻放到干净载膜铜网上,用尖角滤纸靠近铜网边缘缓慢吸干水分。8) 轻轻移去捞片环,将载有切片的铜网放到铺有滤纸的平皿中,晾干待染色观察。五、 染色1. 醋酸双氧铀染色1) 按每片载网20μL染液的量吸取醋酸双氧铀染液,13 200 rpm离心5 min。2) 将放有切片的载网小心放到染色盘上,有切片面靠上,并稍微用镊子按载网边缘,使其与染色盘接触粘附牢固。3) 吸取20μL染液滴加到载网上面,盖上平皿防尘,室温染色30 min。4) 将染色盘整个放到装有去离子水的清洗缸中,轻摇清洗1 min。5) 小心取出染色盘,更换水洗液,轻摇清洗5min。6) 重复清洗2次。2. 柠檬酸铅染色1) 按每片载网20μL染液的量吸取醋酸双氧铀染液,13 200 rpm离心5 min。④2) 在放置染色盘的平皿中放入2片固体NaOH,用以吸收平皿中CO2气体。3) 吸取20μL染液滴加到载网上面,盖上平皿防尘,室温染色8 min。4) 将染色盘整个放到装有去离子水的清洗缸中,轻摇清洗1 min。5) 小心取出染色盘,更换水洗液,轻摇清洗5min。连续染色时,载网不需要从染色盘上拿下,清洗后直接进行铅染即可,但是铅染液要现用现取。6) 重复清洗2次。7) 小心夹取载网,放置到铺有滤纸的干净平皿中,晾干待电镜观察。六、 电镜观察1. 取出样品杆,打开样品夹,小心放入载网,合上样品夹,并转动样品杆,轻敲确保样品夹已准确固定载网。2. 将样品杆插入透射电镜样品室,开始抽气。3. 打开灯丝开关,等待检测电流出现后,打开观察窗开始观察。4. 先在低倍下找到切片,再高倍观察切片,寻找待看目标,仔细对焦。5. 将切片目标区域遇到观察窗中间后,调整灯丝电流密度为3.8 pA/cm2。6. 插入拍照CCD,Start View,微调焦距,Start Acquire 拍照。7. 拍照完毕,按格式需求保存照片到指定文件夹。8. 使用专用写保护闪存盘拷贝数据到公共电脑观察、使用。三、应用领域1、材料领域材料的微观结构对材料的力学、光学、电学等物理化学性质起着决定性作用。透射电子显微镜作为材料表征的重要手段,不仅可以用衍射模式来研究晶体的结 构,还可以在成像模式下得到实空间的高分辨像,即对材料中的原子进行直接成像,直接观察材料的微观结构。2、物理学领域在物理学领域中,电子全息术能够同时提供电子波的振幅和相位信息,从而使透射电子显微镜在磁场和电场分布等与相位密切相关的研究上得到广泛应用。目前,透射电子显微镜结合电子全息已经应用在测量半导体多层薄膜结构器件的电场分布、磁性材料内部的磁畴分布等方面。3、化学领域在化学领域,原位透射电子显微镜因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。利用原位透射电子显微镜进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过程,以期望从化学反应的本质理解、调控和设计材料的合成。目前,原位电子显微技术已在材料合成、化学催化、能源应用和生命科学领域发挥着重要作用。透射电子显微镜可以在极高的放大倍数下直接观察纳米颗粒的形貌和结构,是纳米材料Z常用的表征手段之一。4、生物学领域在生物学领域,X射线晶体学技术和核磁共振常被用来研究生物大分子的结构,已经能够将蛋白质的位置精度确定到0.2nm,但是其各有局限。X射线晶体学技术基于蛋白质晶体,研究的常常是分子的基态结构,而对解析分子的激发态和过渡态无能为力。生物大分子在体内常常发生相互作用并形成复合物而发挥作用,这些复合物的结晶化非常困难。核磁共振虽然能够获得分子在溶液中的结构并且能够研究分子的动态变化,但主要适合用来研究分子量较小的生物大分子。
  • SZX-AR1增强现实体式显微镜系统在医疗器械行业中的应用
    随着经济的发展、人口的增长、社会老龄化程度的提高,以及人们保健意识的不断增强,全球医疗器械市场需求持续快速增长,医疗器械行业成为当今世界发展最快最活跃的行业之一。同时,众多医疗器械制造商的产线上,大量体式显微镜应用于医疗设备的组装和检查。医疗设备关乎人的生命安全,医疗器械制造行业面临着日趋严格的质量管理体系,有好多复杂制造任务需要在体式显微镜下手动完成。SZX-AR1增强现实显微镜的优势方便远程协作产线上用体式显微镜组装医疗设备,有必要进行现场检查,以便在出现问题时确定原因。如果引入了SZX-AR1显微镜,当制造过程中出现问题,装配人员就可以使用Microsoft Teams等第三方协作软件,与场外经理或工程师分享目镜中的实时视图,从而获得相应指导,及时解决问题。专注于操作医疗设备产品种类多且组装要求非常严格,装配人员需要不时地查看显示器上的操作指导,但当视线从显微镜移动到显示器时,施加在零件上的力就会发生变化,可能导致装配错误。如果有了SZX-AR1显微镜,操作指导就可以直接投影到显微镜视野中,装配人员只需专注工作而无需移动视线,尽可能规避操作失误。共享视野,易于培训还有,对医疗器械制造商来说,装配人员的培训是一项费力费时的大工程。传统模式下,培训师通过显示器对学员讲解操作说明,学员再去显微镜下进行操作。因为培训师在教学时不能直接检查学员的工作,而等学员完成后,培训师还需要到显微镜下观察产品,并针对存在的问题进行再培训。若使用SZX-AR1显微镜,培训师与学员就可以共享显微镜视野,使用注释功能直接在视野内给出说明。此外,有了培训视频,可以投影到显微镜视野中,学员就可以在没有培训师的情况下自学和练习。SZX-AR1增强现实显微镜系统的出现,对基于显微镜的复杂制造任务来说,提高工作效率,降低成本十分重要。其受益的不仅是医疗器械制造商,更是广大的电子行业客户群。对于大量使用体式显微镜的产线设计,引入SZX-AR1显微镜,会更好的对产线上的装配和检查工作带来有益的帮助。
  • 488万!BD、徕卡等中标北京生命科学研究所全自动流式细胞分选仪及体式显微镜采购项目
    一、项目编号:HCZB2022-030(招标文件编号:HCZB2022-030)二、项目名称:北京生命科学研究所全自动流式细胞分选仪及体式显微镜采购项目三、中标(成交)信息供应商名称:北京同和信科技发展有限公司供应商地址:北京市通州区中关村科技园区通州园金桥科技产业基地环科中路17号26幢1至3层102-Y941中标(成交)金额:487.6839500(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 北京同和信科技发展有限公司 全自动流式细胞分选仪;体式显微镜 Becton Dickinson and Company;Leica Microsystems FACSAria III;Thunder M205FCA 1;1 4154592.00;722247.50
  • 电镜博物馆|1959年刊:“神奇的电子显微镜”
    温故知新,从历史刊物文章中学习早期电镜产品技术历程,以下内容摘自《Popular Electronics》1959年11月刊(Vol. 11, No. 5),文章题目“The Amazing Electron Microscope”,作者Morris M. Rubin。(由“RF Cafe”网收录)光学显微镜的分辨率受到光波长的限制。天文学家William Dawes首先提出了一种量化的方法,这种方法基于视觉上分辨距离较近的恒星的能力。被称为道斯极限,4.56/D弧秒的值是由经验确定的(D是仪器的孔径,单位是英寸)。任何具有完美光学系统的光学系统的放大倍数的理论上限在2000左右。正如这篇1959年《Popular Electronics》上这篇文章所描述,电子显微镜通过发射一束半径远小于可见光波长的电子,并测量其反射,从而消除了这种分辨极限。图像必然是“假色”,因为我们无法感知到电子束所显示的表面的真实波长/颜色。《Popular Electronics》1959年11月刊封面与目录整理译文如下,以飨读者。“惊人的电子显微镜作者:Morris M. Rubin在光学显微镜分辨率达到极限后很久,电子显微镜的分辨率还在继续提高……高达 20万倍。从第一位伟大的显微镜设计师安东列文虎克(Antony van leeuwenhoek)时代起,科学家们就将显微镜作为他们的主要工具之一。年复一年,随着光学玻璃制造技术的改进,新的更好的显微镜使科学家能够看到越来越微小的物体。随后,大约在1890年,光学显微镜分辨率的提升似乎已经走到了尽头。超过大约 2000 倍的放大倍数,即使是最精细、设计最完美的显微镜也只能看到一个模糊的斑点。光本身的基本特征阻碍了更强大显微镜的发展。与声音类似,光以可测量长度的波传播。例如,在可见光谱的中,波的长度约为 6/250000 英寸。为了让光波区分物体上的两个点,两点之间的距离必须是光波长度的三分之一,即6/ 250000英寸以上,小于约半波长的物体无法被光学显微镜清晰放大,无论其透镜多么完美。科学家们推断,既然根本的瓶颈是“普通”光的波长相对较长造成,那么如果有可能使用某种波长较短的光,就可以实现更有效的放大。于是,人们探索了这种可能性,并利用紫外光(其波长约为可见光的三分之一),设计出可以放大到5000倍的显微镜,放大倍数达到可见光显微镜极限的两倍多。此时,光学显微镜达到了其设计能力的天花板。如果科学家想要更大的放大倍数,他们必须找到一种新的方法。电子的“营救”电子显微镜的理论在20世纪20 年代提出。实验表明,当电子受到高压场加速时,它们会获得可测量的特征波长。电压越高,电子速度越大,表观波长越短。此外,已经证明电子可以被磁场弯曲或折射,类似光可以被光学透镜弯曲和折射。因此,光学显微镜的分辨率极限,就可以通过使用更短波长电子流替代光,从而获得更高放大倍数,这似乎是合乎逻辑的。有了这样的重要概念,科学家们开始着手设计电子显微镜。到20世纪30年代后期,实验型的电镜已经在欧洲、加拿大和美国投入使用。随后,在1940年,RCA公司推出美国第一台商用电子显微镜。虽然按照目前的标准,这些最初的电镜产品设计还比较落后,但相比有史以来最好的光学显微镜则要优越的多。甚至紫外线显微镜的放大倍数也仅限于 5000 倍,而这些早期的电子显微镜却能够放大 10万 倍。今天的模型放大倍数超过 20万倍——足以看到人类头发直径百万分之一的物体——并且通过照相技术进一步放大图像,可以将直径放大至100万倍以上。电子取代光。与光学显微镜的原理类似,电子显微镜使用一系列镜头逐步放大样品。但是,虽然光学显微镜使用玻璃透镜来弯曲光线,而电子显微镜的“透镜”是线圈——类似于电视机的偏转线圈——可以弯曲和偏转电子流。电子显微镜与普通光学显微镜的比较。基本原理是一样的,但是电子显微镜使用线圈来磁偏转和聚焦电子束,而不是用玻璃透镜来弯曲和折射光线。电子枪发射的电子通过聚光透镜,聚光透镜将电子束集中在样品上。由于样本被制样切成部分透明的薄片,在任何一点上,电子通过它的数量都随标本的密度而变化。这样就产生了一种不同电子密度变化的图案。虽然这种图案肉眼是看不见的,但可以通过在标本下方放置荧光屏来显示。然而,在实际操作中,电子通过物镜,这是进行放大的第一步。就在它们到达投影镜头之前,一个“展开”的密度图案就形成了,中心区域随后被投影镜头进一步放大。放大的标本可以直接在荧光屏(其外观和工作方式类似于电视屏幕)上查看,或者可以通过特殊相机拍摄图像(通常内置于电子显微镜中)。放大所得照片可以进一步放大样品。关于价格。除了光学系统,电子显微镜还必须有超稳定的高压电源和高效率的真空系统。这种复杂性导致了当今电子显微镜的高昂价格——从 12000 美元到40000 美元不等,具体取决于所需的放大倍率、品牌等。以上展示了两种最广泛使用的电子显微镜。左边是RCA EMU-3,可以放大20万倍。右边是Norelco EM100B,放大到90000倍。Norelco(荷兰飞利浦)和 RCA(美国无线电公司)是这些装置的最大生产商。德国和日本的制造商也活跃在该领域。俄罗斯人也参与其中,生产了一种电子显微镜,该显微镜似乎是 1940 年 RCA 模型的改编版。首台RCA电子显微镜的共同发明者,James Hillier博士,左边显示的是RCA的EMB模型,在1940年上市。局限性。尽管电子显微镜可能有用,但它仍然有其局限性。由于高压电子对生物体是致命的,电子显微镜不能用于观察活的细菌、病毒等。另外,电子束不能穿透超过 1/25000 英寸,所以电子显微镜不能用于观察更厚的物体——例如苍蝇的翅膀。后一个问题的解决方案是开发特殊设备,这些设备可以切割出足够薄以允许电子通过的待观察物体的切片。这种“切片机”如何处理较软的材料我们很容易想到,但我们如何切下一层 1/25000 英寸厚的钢?这个问题的答案非常简单。钢材表面的“复制品”是在柔软的材料上制成的,例如蜡。复制品很容易切片,当它安装在非常薄的透明膜上时,它会取代显微镜中的原始物体。重要性。现在全国各地的实验室都在使用大约一千台电子显微镜。它们是寻找疾病(尤其是癌症)原因的研究中的宝贵工具,同时,它们在解决各种工业问题方面也很有用。例如,可以通过仔细检查电子显微镜照片来判断橡胶轮胎的磨损质量,从而无需进行漫长而繁琐的路试。最近在纽约举行的苏联展览上展出的一个1959年的俄罗斯电镜但是,电子显微镜最令人兴奋的应用是在细胞研究中。细胞通过蛋白质合成过程生长、滋养和再生。在电子显微镜的帮助下,科学家们第一次能够看到这些过程——这才是真正的“生命的秘密”。人类是一种永不满足的好奇生物。电子显微镜是满足人类求知欲和理解力的最有效手段之一。你能认出这些图片吗?所有这些都是在电子显微镜的帮助下拍摄的(答案在页面底部)。答案1. (a) 总放大倍数 160,000X;飞利浦电子公司提供2. (c) 总放大倍数 425,000X;由法兰西学院和 RCA 提供3. (c) 总放大倍数 112,000X;由麻省理工学院 CE Hall 博士提供4. (d);总放大倍数 68,000X;由 Esso Research & Engrg 公司提供5. (c) 总放大倍数 14,680X;由陶氏化学公司和 RCA 提供”
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜的结构(一) - 电子光学系统
    这里是TESCAN电镜学堂第四期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!扫描电子显微镜主要由电子光学系统、信号收集处理系统、真空系统、图像处理显示和记录系统、样品室样品台、电源系统和计算机控制系统等组成。第一节 电子光学系统电子光学系统主要是给扫描电镜提供一定能量可控的并且有足够强度的,束斑大小可调节的,扫描范围可根据需要选择的,形状完美对称的,并且稳定的电子束。电子光学系统主要由电子枪、电磁聚光镜、光阑、扫描系统、消像散器、物镜和各类对中线圈组成,如图3-1。图3-1 SEM的电子光学系统§1. 电子枪(Electron Gun)电子枪是产生具有确定能量电子束的部件,是由阴极(灯丝)、栅极和阳极组成。灯丝主要有钨灯丝、LaB6和场发射三类。① 钨灯丝电子枪:如图3-2,灯丝是钨丝,在加热到2100K左右,电子能克服大约平均4.5eV的逸出功而逃离,钨灯丝是利用热效应来发射电子。不过钨灯丝发射电子效率比较低,要达到实用的电流密度,需要较大的钨丝发射面积,一般钨丝电子源直径为几十微米。这样大的电子源直径很难进一步提高分辨率。还有,钨灯丝亮度差、电流密度低、单色性也不好,所以钨灯丝目前最高只能达到3nm的分辨率,实际使用的放大倍数均在十万倍以下。不过由于钨灯丝价格便宜,所以钨灯丝电镜得到了广泛的应用。图3-2 钨灯丝电子枪② LaB6电子枪:要提高扫描电镜的分辨率,就要提高电子枪的亮度。而一些金属氧化物或者硼化物在加热到高温之后(1500~2000K),也能克服平均逸出功2.4eV而发射热电子,比如LaB6,曲率半径为几微米。LaB6灯丝亮度能比钨灯丝提高数倍。因此LaB6灯丝电镜有比钨灯丝更好的分辨率。除了LaB6外,类似的还有CeB6等材料。不过目前在扫描电镜领域,LaB6灯丝价格并不便宜,性能相对钨灯丝提升有限,另外就是场发射的流行,使得LaB6灯丝的使用并不多见。图3-3 LaB6电子枪② 场发射电子枪:1972年,拥有更高亮度、更小电子束直径的场发射扫描电镜(FE-SEM)实现商品化,将扫描电镜的分辨率推向了新的高度。场发射电子枪的发射体是钨单晶,并有一个极细的尖端,其曲率半径为几十纳米到100nm左右,在钨单晶的尖端加上强电场,利用量子隧道效应就能使其发射电子。图3-4为场发射电子枪的结构示意图。钨单晶为负电位,第一阳极也称取出电极,比阴极正几千伏,以吸引电子,第二阳极为零电位,以加速电子并形成10nm左右的电子源直径。图3-5为场发射电子枪的钨单晶灯丝结构,只有钨灯丝支撑的非常小的尖端为单晶。图3-4 场发射电子枪结构示意图图3-5 场发射电子枪W单晶尖端场发射电子枪又分为冷场发射和热场发射。热场发射的钨阴极需要加热到1800K左右,尖端发射面为100或111取向,单晶表面有一层氧化锆(如图3-6),以降低电子发射的功函数(约为2.7eV)。图3-6 热场发射电子枪钨单晶尖端冷场发射不需加热,室温下就能进行工作,其钨单晶为310取向,逸出功最小,利用量子隧道效应发射电子。冷场电子束直径,发射电流密度、能量扩展(单色性)都优于热场发射,所以冷场电镜在分辨率上比热场更有优势。不过冷场电镜的束流较小(一般为2nA),稳定性较差,每个几小时需要加热(Flash)一次,对需要长时间工作和大束流分析有不良影响。不过目前Hitachi最新的冷场SEM,束流已经能达到20nA,稳定性也比以往提高了很多,能够满足一些短时间EBSD采集的需要,不过对于WDS、阴极荧光等分析还不够。热场发射虽然电子束直径、能量扩展不及冷场,但是随着技术的发展,其分辨率也越来越接近冷场的水平,有的甚至还超越了冷场。特别是热场电镜束流大,稳定性好,有着非常广阔的应用范围。从各个电镜厂商对待冷场和热场的态度来看,欧美系厂商钟情于热场电镜,而日系厂商则倾向于冷场电镜。不过目前日系中的日本电子也越来越多的推出热场电镜,日立也逐步推出热场电镜,不过其性能与自家的冷场电镜相比还有较大差距。① 各种类型电子源对比:各类电子源的对比如表3-1。表3-1 不同电子源的主要参数SEM的分辨率与入射到试样上的电子束直径密切相关,电子束直径越小,分辨率越高。最小的电子束直径D的表达式为:其中D为交叉点电子束在理想情况下的最后的束斑直径,CS为球差系数、CC为色差系数、ΔV/V0为能量扩展、I为电子束流、B为电子源亮度,a为电子束张角。由此可以看出,不同类型的电子源,其亮度、单色性、原始发射直径具有较大的差异,最终导致聚焦后的电子束斑有明显的不同,从而使得不同电子源的电镜的分辨率也有如此大的差异。通常扫描电镜也根据其电子源的类型,分为钨灯丝SEM和冷场发射SEM、热场发射SEM。§2. 电磁透镜电磁透镜主要是对电子束起汇聚作用,类似光学中的凸透镜。电磁透镜主要有静电透镜和磁透镜两种。① 静电透镜一些特定形状的并成旋转对称的等电位曲面簇可以使得电子束在库仑力的作用下进行聚焦,形成这些等电位曲面簇的装置就是静电透镜,如图3-7。图3-7 静电透镜静电透镜在扫描电镜中使用相对较少。不过电子枪外的栅极和阳极之间,自然就形成了一个静电透镜。另外一些特殊型号的电镜在某些地方采用了所谓的静电透镜设计。② 磁透镜电子束在旋转对称的磁场中会受到洛伦兹力的作用,进而产生聚焦作用。能使产生这种旋转对称非均匀磁场并使得电子束聚焦成像的线圈装置,就是磁透镜,如图3-8。图3-8 磁透镜磁透镜主要有两部分组成,如图3-9。第一部分是软磁材料(如纯铁)制成的中心穿孔的柱体对称芯子,被称为极靴。第二部分是环形极靴的铜线圈,当电流通过线圈的时,极靴被磁化,并在心腔内建立磁场,对电子束产生聚焦作用。图3-9 磁透镜结构磁透镜主要包括聚光镜和物镜,靠近电子枪的透镜是聚光镜,靠近试样的是物镜,如图3-10。一般聚光镜是强励磁透镜,而物镜是弱励磁透镜。图3-10 聚光镜和物镜聚光镜的主要功能是控制电子束直径和束流大小。聚光镜电流改变时,聚光镜对电子束的聚焦能力不一样,从而造成电子束发散角不同,电子束电流密度也随之不同。然后配合光阑,可以改变电子束直径和束流的大小,如图3-11。当然,有的电镜不止一级聚光镜,也有的电镜通过改变物理光阑的大小来改变束流和束斑大小。图3-11 聚光镜改变电流密度、束斑和束流物镜的主要功能是对电子束做最终聚焦,将电子束再次缩小并聚焦到凸凹不平的试样表面上。虽然电磁透镜和凸透镜非常像似,不过电子束轨迹和光学中的光线还是有较大差别的。几何光学中的光线在过凸透镜的时候是折线;而电子束在过磁透镜的时候,由于洛伦兹力的作用,其轨迹是既旋转又折射,两种运动同时进行,如图3-12。图3-12 电子束在过磁透镜时的轨迹§3. 光阑一般聚光镜和物镜之间都有光阑,其作用是挡掉大散射角的杂散电子,避免轴外电子对焦形成不良的电子束斑,使得通过的电子都满足旁轴条件,从而提高电子束的质量,使入射到试样上的电子束直径尽可能小。电镜中的光阑和很多光学器件里面的孔径光阑或者狭缝非常类似。光阑一般大小在几十微米左右,并根据不同的需要选择不同大小的光阑。有的型号的SEM是通过改变光阑的孔径来改变束流和束斑大小。一般物镜光阑都是卡在一个物理支架上,如图3-13。图3-13 物理光阑的支架在电镜的维护中光阑的状况十分重要。如果光阑合轴不佳,那将会产生巨大的像散,引入额外的像差,导致分辨率的降低。更有甚者,图像都无法完全消除像散。另外光阑偏离也会导致电子束不能通过光阑或者部分通过光阑,从而使得电子束完全没有信号,或者信号大幅度降低,有时候通过的束斑也不能保持对称的圆形,如图3-14,从而使得电镜图像质量迅速下降。还有,物镜光阑使用时间长了还会吸附其它物质从而受到污染,光阑孔不再完美对称,从而也会引起额外的像差,信号的衰弱和图像质量的降低。图3-14 光阑偏离后遮挡电子束因此,光阑的清洁和良好的合轴,对扫描电镜的图像质量来说至关重要。光阑的对中调节目前有手动旋拧和电动马达调节两种方式。TESCAN在电镜的设计上比较有前瞻性,所有型号的电镜都采用了中间镜技术,利用电磁线圈代替了传统的物镜光阑。中间镜是电磁线圈,可以受到软件的自动控制,并且连续可调,所以TESCAN的中间镜相当于是一个孔径可以连续可变的无极孔径光阑,而且能实现很多自动功能。 §4. 扫描系统① 扫描系统扫描系统是扫描电镜中必不可少的部件,作用是使电子束偏转,使其在试样表面进行有规律的扫描,如图3-15。图3-15 扫描线圈改变电子束方向扫描系统由扫描发生器和扫描线圈组成。扫描发生器对扫描线圈发出周期性的脉冲信号,如图3-16,扫描线圈通过产生相应的电场力使得电子束进行偏转。通过对X方向和Y方向的脉冲周期不同,从而控制电子束在样品表面进行矩形的扫描运动。此外,扫描电镜的像素分辨率可由X、Y方向的周期比例进行控制;扫描的速度由脉冲频率控制;扫描范围大小由脉冲振幅进行控制;另外改变X、Y方向脉冲周期比例以及脉冲的相位关系,还可以控制电子束的扫描方向,即进行图像的旋转。图3-16 扫描发生器的脉冲信号另外,从扫描发生器对扫描线圈的脉冲信号控制就可以看出,电子束在样品表面并不是完全连续的扫描,而是像素化的逐点扫描。即在一个点驻留一个处理时间后,跳到下一个像素点。值得注意的是扫描电镜的放大率由扫描系统决定,扫描范围越大,相应的放大率越小;反之,扫描的区域越小,放大率越大。显示器观察到的图像和电子束扫描的区域相对应,SEM的放大倍数也是由电子束在试样上的扫描范围确定。① 放大率的问题有关放大率,目前不同的电镜上有不同的形式,即所谓的照片放大率和屏幕放大率,不同的厂家或行业有各自使用上的习惯,故而所用的放大率没有明确说明而显得不一样。这只是放大率的选择定义不一样而已,并不存在放大率不同的问题。首先是照片放大率。照片放大率使用较早,在数字化还不发达的年代,扫描电镜照片均是用照片冲洗出来。业内普遍用宝丽来的5英寸照片进行冲洗。所用冲洗出来的照片的实际长度除以照片对应样品区域的实际大小之间的比值,即为照片放大率。不过随着数字化的到来,扫描电镜用冲洗出来的方式进行观察已经被淘汰,扫描电镜几乎完全是采用显示器直接观察。所以此时用显示器上的长度除以样品对应区域的实际大小,即为屏幕放大率。同样的扫描区域,照片放大率和屏幕放大率会显示为不同的数值。不过不管采用何种放大倍数,在通常的图片浏览方式下,其放大率通常都不准确。对于照片放大率来说,只有将电镜图像冲印成5英寸宝丽来照片时观察,其实际放大倍数才和照片放大率一致,否则其它情况都会存在偏差;对屏幕放大率来说,只有将电镜照片在控制电镜的电脑上,按照1:1的比例进行观察时,实际放大倍数才和屏幕放大率一致。否则照片在电脑上观察时放大、缩小、或者自适应屏幕,或者照片被打印成文档、或者被投影出来、或者不同的显示器之间会有不同的像素点距,都会造成实际放大率和照片上标出的放大率不同。不过不管如何偏差,照片上的标尺始终一致。所以在针对放大率倍数发生争执时,首先要弄清楚照片上标的放大倍数为何种类型,尽量回避放大率的定义,改用视野宽度或者标尺来进行比对。 §5. 物镜扫描电镜的物镜也是一组电磁透镜,励磁相对较弱,主要用于电子束的最后对焦,其焦距范围可以从一两毫米到几厘米范围内做连续微小的变化。① 物镜的类型:物镜技术是相对来说比较复杂,不同型号的电镜可能其它部件设计相似,但是在物镜技术上可能有较大的差异。目前场发射的物镜通常认为有三种物镜模式,即所谓的全浸没式、半磁浸没式和无磁场式,如图3-17。或者各厂家有自己特定的名称,但是业界没有统一的说法,不过其本质是一样的。图3-17 全浸没式(左)、无磁场式(中)、半磁浸没式(右)透镜A.全浸没式:也被称为In-LensOBJ Lens,其特点是整个试样浸没在物镜极靴以及磁场中,顾名思义叫全浸没模式。但是其试样必须做的非常小,插入到镜筒里面,和TEM比较类似。这种电镜在市场里面非常少,没有引起人们的足够重视。B.无磁场式:也叫Out-lensOBJ Lens,这也是电镜最早发展起来的,大部分钨灯丝电镜都是这种类型的物镜。此类电镜的特点是物镜磁场开口在极靴里面,所以物镜产生的磁场基本在极靴里面,样品附近没有磁场。但是绝对不漏磁是不可能的,只要极靴留有让电子束穿下来的空隙,就必然会有少量磁场的泄露。这对任何一家电镜厂商来说都是一样,大家只能减少漏磁,而不可能彻底杜绝漏磁,因为磁力线总是闭合的。采用这种物镜模式的电镜漏磁很少,做磁性样品是没有问题的。特别是TESCAN的极靴都采用了高导磁材料,进一步减少了漏磁。TESCAN的VEGA、MIRA、LYRA系列均是采用此种物镜。C. 半磁浸没式:为了进一步提高分辨率,厂商对物镜做了一些改进。比较典型的就是半浸没式物镜,也叫semi-in-lens OBJ Lens。因为全浸没式物镜极少,基本别人忽视,所以有时候也把半浸没式物镜称为浸没式物镜。半浸没式物镜的特点是极靴的磁场开口是在极靴外面,故意将样品浸没在磁场中,以减少物镜的球差,同时产生的电子信号会在磁场的作用下飞到极靴里面去,探测器在极靴里面进行探测。这种物镜最大的优点是提高了分辨率,但是缺点是对磁性样品的观察能力相对较弱。为了弥补无磁场物镜分辨率的不足和半浸没物镜不能做磁性样品的缺点,半磁浸没物镜的电镜一般将无磁场式物镜和半磁浸没式物镜相结合,形成了多工作模式。从而兼顾无磁场和半浸没式的优点,做特别高的分辨率时,使用浸没式物镜(如TESCAN MAIA3和GAIA3的Resolution模式),做磁性样品的时候,关闭浸没式物镜使用一般的物镜(如TESCAN的Field模式)。从另一个角度来说,在使用无磁场模式物镜时,对应的虚拟透镜位置在镜筒内,距离样品位置较远;使用半浸没式物镜时,对应的透镜位置在极靴下,距离样品很近。根据光学成像的阿贝理论也可以看出,半浸没式物镜的分辨率相对更高,如图3-18。图3-18 无磁场式(左)和半磁浸没式(右)透镜对应的位置① 物镜的像差电磁透镜在理想情况下和光学透镜类似,必须满足高斯成像公式,但是光学不可避免的存在色差和像差以及衍射效应,在电子光学中一样存在。再加上制造精度达不到理论水平,磁透镜可能存在一定的缺陷,比如磁场不严格轴对称分布等,再加上灯丝色差的存在,从而使得束斑扩大而降低分辨率。所以减少物镜像差也一直是电镜在不断发展的核心技术。A.衍射的影响:由于高能电子束的波长远小于扫描电镜分辨率,所以衍射因子对分辨率的影响较小。图3-19 球差、色差、衍射的对束斑的影响B.色差的影响:色差是指电子束中的不同电子能量并不完全相同,能量范围有一定的展宽,在经过电磁透镜后焦点也不相同,导致束斑扩大。不同的电子源色差像差很大,也造成了分辨率的巨大差异。C.像差的影响:像差相对来说比较复杂,在传统光学理论中,由于成像公式都是基于旁轴理论,所以在数学计算上做了一定的近似。不过如果更严格的考虑光学成像,就会发现在光学成像中存在五种像差。a. 球差:电子在经过透镜时,近光轴的电子和远光轴电子受到的折射程度不同,从而引起束斑的扩大。而电镜中的电子束不可能细成完美的一条线,总会有一定的截面积,故而球差总是存在。不过球差对扫描电镜的影响相对较小,对透射电镜的影响较大。b. 畸变:原来横平竖直的直线在经过透镜成像后,直线变成曲线,根据直线弯折的情况分为枕形畸变和桶形畸变,如图3-20。不过在扫描电镜中因为倍数较大,所以畸变不宜察觉,但是在最低倍率下能观察到物镜的畸变。特别是扫描电镜的视场往往有限,有的型号的电镜具有了“鱼眼模式”,虽然增加了视场但却增加了畸变。TESCAN的电镜很有特点,利用了独特的技术,既保证了大视野,又将畸变减小到了最低甚至忽略不计,如图3-21。图3-20 透镜的畸变图3-21鱼眼模式和TESCAN的视野模式c. 像散:像散是由透镜磁场非旋转对称引起的一种像差,使得本应呈圆形的电子束交叉点变成椭圆。这样一个的束斑不再是完美对称的圆形,会严重影响电镜的图像质量。以前很多地方都说极靴加工精度、极靴材料不均匀、透镜内线圈不对称或者镜头和光阑受到污染,都会产生像散。但是,像散更是光学中的一种固有像差,即使极靴加工完美,镜头、光阑没有污染,也同样会有像散。当然由于加工及污染的问题,会进一步加大像散的影响。在光学理论中,不在光轴上的物点经过透镜后,用屏去截得到的光斑一般不再是圆形。其中有三个特殊位置如图3-23,一个叫做明晰圆位置,这里的光斑依然是圆形;而另外两个特殊的位置称为子午与弧矢,这里截到的是两条正交的直线;其它任意位置截到的是一个会随位置而变化的椭圆。图3-22 电镜中的消像散图3-23 光学理论中的像散 对于电子束来说也一样,原来圆形的束斑在经过电磁透镜后,会因为像散的存在变得不再是完美的圆形,引起图像质量的降低。要消除像散需要有消像散线圈,它可以产生一个与引入像散方向相反、大小相等的磁场来抵消像散,为了能更好的抵消各个方向的像散,消散线圈一般都是两组共八级线圈,构成一个米字形,如图3-24。如果电镜的像散没有消除,那么图像质量会受到极大的影响。图3-24 八级消像散线圈d. 慧差和像场弯曲:慧差也总是存在的,只是在扫描电镜中不易被发觉,不过在聚焦离子束中对中状况不好时可以发现慧差的存在;由于扫描电镜的成像方式和TEM等需要感光器件的仪器不同,像场弯曲在扫描电镜中也很难发现。慧差和像场弯曲在扫描电镜中都可以忽略。 福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋,请后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】哪种物镜设计的扫描电镜可以观测磁性样品(特指可充磁性样品)?(快关注微信去留言区回答问题吧~)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。↓ 往期课程,请关注微信“TESCAN公司”查阅以下文章:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应
  • 观察者---显微镜下的空间与时间
    从古至今,人类一直在追寻更高更远的真相,从远洋航行到太空探索,人们不断征服一个个宏伟的目标,但是人们肉眼所见的宏观世界不是世界的全部,还有人眼无法看清的微观世界,它同样也吸引着无数人去探索和追寻。无论宏观还是微观事物,我们的观测都是基于三维空间的属性,即XYZ三维,而对事物形态变化的观察则需要再引入一个衡量因素--时间T,因此对事物观察的最完备方式一定是XYZT的同时记录,即形态+时间的长时间摄影,这也是显微镜的终极功能。经过三百多年的发展,现代显微镜提出分辨率、景深、视野等概念,并不断提出解决方案,显微镜已经初步满足我们对微观世界观察的需求,帮助我们记录下微观世界的空间和时间。微观世界观察最重要的是细节的分辨,分辨率的概念便由此诞生,分辨率是指人眼可以区分的两个点之间的最小距离,只在XY维度有效,根据瑞利判据,Rayleigh Criterion,正常人能分辨的极限是明视距离25cm处0.2mm的两个点,当我们使用显微镜后,我们可以看清更小距离的两个点,这便提升了我们观察的分辨率。随着现代研究的不断深入,人们对分辨率的要求也在不断提高,而科学家们也在不断的提升显微镜的分辨率,如电子显微镜将分辨率提升至纳米级别,实现了对病毒的观察,超高显微成像技术,将显微镜的分辨率从200纳米提升到几十纳米,实现了对活细胞细胞器的观察。分辨率的提升也带来了新的问题,即视野和景深的减小,当用普通中央照明法(使光线均匀地透过标本的明视照明法)时,显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA,可见光波长范围为400—700nm,取其平均波长550nm,波长是固定常量,因此,增大NA数值,即可得到更小的D值,也就是可以分辨的两点之间的距离更小,可以让人眼看清楚更小的物体。NA值即数值孔径,描述了透镜收光锥角的大小,NA = n * sinα,即透镜与被检物体之间介质的折射率(n)和孔径角(2α)半数的正弦之乘积。n为物镜与样本之间介质的光折射率,当显微镜物方介质为空气时,折射率n = 1 , 采用折射率高于空气的介质,可以显著提高NA值,水浸介质是蒸馏水,折射率为1.33;油浸物镜介质是香柏油或其它透明油,其折射率一般在1.52左右,接近透镜和载玻片的折射率,因此,油镜的NA值高于空气镜。孔径角又称“镜口角”,是透镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度,增大镜口角,可以提高正弦值,其实际上限约为72度(正弦值为0.95),乘以香柏油折射率1.52,可以得出最大NA值为1.45左右,代入分辨率计算公式,可以得出常规显微镜极限XY平面分辨率为0.2um左右。NA值还会直接影响显微镜的视野亮度(B)。由公式B∝N.A.2/ M2 我们可以推出,亮度随数值孔径(N.A.)的增大或者物镜倍率(M)的降低而增加。从理论上来说,我们应该追求尽可能高的NA值,以获得更好的XY平面分辨率和视野亮度。然而凡事都有两面性,XY平面分辨率的提升,会带来Z轴景深和观察视野的减小。显微镜一般都是垂直向下取景的,通过视场直径内观察到的物体表面凸起的位置与凹下的位置都能够看的很清楚时,那么凸点与凹点之间的高度差就是景深了,对于显微镜来说景深越大越好,景深越大在观察高低不平整的物体表面时,能够得到更好更立体的清晰度画面,大景深有助于我们对微观世界进行垂直方向形态的观察,也就是XYZ三维形态中的Z轴信息。景深就是象平面上清晰的象所对应物平面的前后空间的深度:dtot=(λ*n)/NA + n/(M∗NA) * e,dtot:景深,NA :数值孔径,M :总放大率,λ:光波波长, (通常λ=0.55um),n: 试样与物镜之间介质的折射率(空气: n=1、油: n=1.52)根据这个公式,我们可以知道,Z轴景深与XY平面NA值成反比。除了景深外,视野也受到NA值的影响,通过仪器固定注视一点时所能看见的空间范围即视野,它的计算与物镜的放大倍数直接相关,观察所看到的实际视野直径等于视场直径除以物镜的放大倍数,目镜会表明对应视场数,如10/18,即放大倍数10倍,视场直径18mm,因此当目镜确定后,放大倍数越大则观察的视野越小。XY平面分辨率是对局部细节的解析,而视野则决定了我们对样本的观察范围,视野必然是越大越好,但受限于当前的技术,我们必须采用高倍物镜,才可以得到良好的NA值,因此,视野和NA值有间接的负相关系。当我们需要观察的样本大于我们的视野时,每次观察只能看到一个局部,为了解决这个问题,拼图技术便应运而生。通过在XY方向移动样本,连续拍下不同位置的图像,最后拼接在一起,就可以得到一张全视野的图像。▲镜下局部视野▲拼接后全视野▲手动拼接▲自动拼接(图源:Echo显微镜)拼接分为手动和自动两种,手动拼图成本低廉,但是对人员的操作水平,经验要求很高,如上图,操作人员稍有不慎,就会出现图片接缝问题,同时手动拼图速度慢,不适合大批量,高通量样本处理,比如医院病理科日均上百病理切片观察,手动拼图方式无法满足要求。自动拼图的核心部件是全自动载物台,结合软件,可自动实现全自动,大范围全视野拍摄,结合自动Z轴对焦补偿,即可得到全视野的清晰图像。Echo Revolution 全自动荧光显微镜Echo Revolution全自动荧光显微镜,将XYZ三轴全部实现电动化,从而实现自动完成多图拼接的大视野高分辨率成像,而电动化的Z轴可以帮助用户实现自动聚焦、自动定焦和Z-Stacking 多层扫描大景深成像。Echo Revolution全自动荧光显微镜还添加了延时摄影功能,可以帮助用户实现长时间观察和时间回溯,使用户可以进行更全面的观察实验。
  • 浅谈显微镜未来发展的方向
    自从1673年列文胡克发明显微镜,至今已经历了大约三百多年的历史,显微镜也从过去的单目变为双目乃至三目,由简单的观察变为可拍照,由初始的放大300倍左右到现在放大1000倍左右。 最近10年,随着数码摄影技术、信息技术和自动化技术的革新,显微镜的外观、舒适性、自动化程度以及方便性都出现了很大的发展。显微镜的外观上出现了一些革命性的变化,性能上有了进一步的提高。全球显微镜生产商都为此做出了不懈的努力。通过对一些特色产品的比较分析,不难发现显微镜设计上的一些特点,从中可以判断出未来显微镜的发展方向。 一、 拍得更清晰 显微镜目的就是为了更好地观察微生物,要求看得更清楚。显微镜厂商为此开发出各种各样的显微镜镜头来消除各种色差和场曲。最近,在显微镜上普遍采用了UIS2光学系统,它充分体现了无限远校正方式的优越性。光线通过物镜后成为平行光束通过镜筒,并在结象透镜处折射或完成无相差的中间象。UIS2无限远光学系统的物镜具有在宽波长范围内(由紫外至近红外区)具有一致的高透过率。同时具有更高的信噪比,不需要额外补偿就可以得到更为清晰的图像。例如美国AMG公司的EVOS fl大屏幕数码荧光显微镜所拍出的图像已经接近于激光共聚焦的水平。 二、 放大倍数更高 对于大多数显微镜来说,对样本的物理放大倍数是物镜放大倍数与目镜的放大倍数乘积。通常情况下,目镜的放大倍数为10倍或者16倍。以40倍物镜为例,也不过是放大400倍或者是640倍,如今却能够将放大倍数提高到840倍。例如美国AMG公司开发的倒置显微镜,在物镜下采用了21倍的光学放大,使得我们能够通过40倍的物镜就可以观察到放大倍数更高的图像了。如果换成100倍的油镜,就可以通过显示器观察到放大到惊人的2100倍甚至更高的图像,无不让人赞叹技术的发展之快。 三、 更为人性化的设计 一提到显微镜,我们的第一印象就是:弯着腰,低着头,抬着手臂,眼睛盯着目镜来观察。对于长期从事显微镜观察的科研人员来说,这一&ldquo 固定姿势&rdquo 往往会引起身体上的疲劳,肌肉损伤。曾经有一位科研人员因为长期观察显微镜而落下了颈椎病。因此改变传统的显微镜观察模式成为一项非常有必要而且紧迫的任务。 不过最近,各大显微镜厂商相继推出了一些更为人性化的显微镜,如美国AMG公司推出了大屏幕倒置显微镜系列,Nikon推出的Coolscope 显微镜,Olympus推出的智能生物导航仪FSX100,leica推出的DMD108等,均是无目镜的显微镜,直接通过液晶显示器来观察,实现了观察细胞就像玩电脑,就像看电影,大大减轻了显微镜观察时的疲劳。 四、 一体化的显微镜 也许现在我们接触到的显微镜大多是机械式的,需要手动来调焦距、调光源、调样品的位置,特别是针对细胞培养,出现了大量连续培养过程中显微观察的要求。为此,各个显微镜厂商设计了能够用于连续培养显微观察的显微镜或配件,如Nikon公司的显微活细胞工作站Biostation IM和Biostation CT,其中Biostation IM是专门针对35mm细胞培养皿设计的,系统中包含了温控系统,CO2气体系统和显微成像系统,可以实现自动化控制,连续培养显微成像。Biostation CT则是更为大型的系统。AMG公司整合了美国Ibidi公司开发的连续细胞培养配件,在其倒置显微镜上也可以实现温控和CO2的供气,从而实现细胞连续培养显微观察,它可以连续观察达60个小时,所采集的图像可进行视频连续播放,从而观察细胞生长过程中形态的动态变化。德国显微镜厂商Leica和Zeiss也开发了自己的连续培养显微观察配件。 五、 专门的网络化显微镜 在临床医学上,专家远程会诊,病理资源共享将会为疑难杂症的诊断和对症治疗提供更大的可能性,这就需要能够实现自动化远程操作的显微镜来观察病理切片。Nikon公司的Coolscope和Leica公司的DMD108为临床远程病理会诊提供了方便,它们专门为载玻片显微观察设计,自动转换物镜,自动对焦,得到的图像可直接通过网络发送到异地进行专家会诊。 六、 光源的革新 对于荧光显微镜,其稳定的激发光源对样本数码成像起着关键性的作用,到现在为止绝大多数显微镜还在使用卤钨灯或者是高压汞灯,一方面这类光源使用寿命短,需要3到4各月更换一次,每次更换后都需要专业工程师进行位置校准;另外一方面,这类光源的强度会随着使用寿命而衰减;还有一方面,这类光源对于显微镜操作来说需要预热来等待光源强度稳定,而且光源关闭后需要等待30分钟左右才能重启,这就造成了使用上的极大不便。 现在LED灯成为大家公认的新一代照明产品,它具有能耗低、光强稳定、寿命长等优点。AMG公司的倒置显微镜系列全部采用了LED光源系统,完全消除了前面所提到的卤钨灯和高压汞灯的使用不便,而且AMG针对荧光倒置显微镜开发了专利的Light cube&ldquo 光立方&rdquo 单色激发光源系统,光源强度可调,不同的单色激发光源可自由更换,在显微镜光源方面可以说是一场前所未有的革命。Leica的DMD108和Nikon的Coolscope也采用了LED光源,因此可以预见未来将会有更多的显微镜厂商采用LED光源。 结束语:综上所述,可以看出最近几年是显微镜出现革命性发展的阶段,越来越多的更为人性化、自动化的理念应用到显微镜设计上,显微镜的性能也大大提高,不仅仅是看到图像,还可以看得更大、更清晰,操作上可以自动化,可以远程控制。还有一些很鲜明的显微镜特点如Olympus 的FXS100的智能化设计,AMG 的EVOS fl荧光成像时无需暗室的独特暗盒设计等由于篇幅有限,无法详细介绍。 以前,在显微镜领域全球一直是Nikon、Olympus、Leica和Zeiss这四家占据着绝大多数的市场,如今美国AMG公司凭借其在倒置显微镜方面的独特设计,开始在显微镜市场上暂露头角。中国内地也出现了很多显微镜生产商,也许在不远的将来,中国制造的显微镜也可以让显微镜领域耳目一新,精神一振,我们期待着这一天早日到来。 参考资料网络来源: 1.http://www.amgmicro.com 2.http://www.leica-microsystems.com/ 3.http://www.nikoninstruments.com/content/download/5113/47632/version/2/file/BioStation-IM.pdf 4.http://www.olympusamerica.com/files/FSX100_brochure.pdf 5.http://www.szsn.cn/szsn_Article_11468.html 欢迎选购,详情请联系东胜创新各地办事处咨询。   东胜创新公司www.eastwin.com.cn   北京:010-51663168,上海:021-64814661,广州:020-38331360
  • 电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(三) - 荷电效应
    这里是TESCAN电镜学堂第三期,将继续为大家连载《扫描电子显微镜及微区分析技术》(本书简介请至文末查看),帮助广大电镜工作者深入了解电镜相关技术的原理、结构以及最新发展状况,将电镜在材料研究中发挥出更加优秀的性能!第四节 各种信号与衬度的总结前面两节详细的介绍了扫描电镜中涉及到的各种电子信号、电流信号、电磁波辐射信号和各种衬度的关系,下面对常见的电子信号和衬度做一个总结,如图2-36和表2-4。图2-36 SEM中常见的电子信号和衬度关系表2-4 SEM中常见的电子信号和衬度关系第五节 荷电效应扫描电镜中还有一种不希望发生的现象,如荷电效应,它也能形成某些特殊的衬度。不过在进行扫描电镜的观察过程中,我们需要尽可能的避免。§1. 荷电的形成根据前面介绍的扫描电镜原理,电子束源源不断的轰击到试样上,根据图2-6,只有原始电子束能量在v1和v2时,二次电子产额δ才为1,即入射电子和二次电子数量相等,试样没有增加也没减少电子,没有吸收电流的形成。而只要初始电子束不满足这个条件,都要形成吸收电流以满足电荷的平衡, i0= ib+is+ia。要实现电荷平衡,就需要试样具备良好的导电性。对于导体而言,观察没有什么问题。但是对于不导电或者导电不良、接地不佳的试样来说,多余的电荷不能导走,在试样表面会形成积累,产生一个静电场干扰入射电子束和二次电子的发射,这就是荷电效应。荷电效应会对图像产生一系列的影响,比如:① 异常反差:二次电子发射受到不规则影响,造成图像一部分异常亮,一部分变暗;② 图像畸变:由于荷电产生的静电场作用,使得入射电子束被不规则偏转,结果造成图像畸变或者出现阶段差;③ 图像漂移:由于静电场的作用使得入射电子束往某个方向偏转而形成图像漂移;④ 亮点与亮线:带点试样经常会发生不规则放电,结果图像中出现不规则的亮点与亮线;⑤ 图像“很平”没有立体感:通常是扫描速度较慢,每个像素点驻留时间较长,而引起电荷积累,图像看起来很平,完全丧失立体感。如图2-37都是典型的荷电效应。图2-37 典型的荷电效应§2. 荷电的消除荷电的产生对扫描电镜的观察有很大的影响,所以只有消除或降低荷电效应,才能进行正常的扫描电镜观察。消除和降低荷电的方法有很多种,这里介绍一下常用的方法。首先,在制样环节就要注意以便减小荷电:1) 缩小样品尺寸、以及尽可能减少接触电阻:这样可以增加试样的导电性。2)镀膜处理:给试样镀一层导电薄膜,以改善其导电性,这也是使用的最多的方法。常用的镀膜有蒸镀和离子溅射两种,常用的导电膜一般是金au和碳,如果追求更好的效果,还可使用铂pt、铬cr、铱ir等。镀导电膜不但可以有效的改善导电性,还能提高二次电子激发率,而且现在的膜厚比较容易控制,一定放大倍数内不会对试样形貌产生影响。不过镀膜也有其缺点,镀膜之后会有膜层覆盖,影响样品的真实形貌的,严重的话还会产生假象,对一些超高分辨的观察或者一些细节(如孔隙、纤维)的测量以及eds、ebsd分析产生较大影响。如图2-38,石墨在镀pt膜后,产生假象;如图2-39,纤维在镀金之后,导致显微变粗,孔隙变小。图2-38 石墨镀金膜之后的假象图2-39 纤维在镀金前(左)后(右)的图像除了制样外,还要尽可能寻找合适的电镜工作条件,以消除或减弱荷电的影响:3) 减小束流:降低入射电子束的强度,可以减小电荷的积累。4) 减小放大倍数:尽可能使用低倍观察,因为倍数越大,扫描范围越小,电荷积累越迅速。5) 加快扫描速度:电子束在同一区域停留时间较长,容易引起电荷积累;此时可以加快电子束的扫描速度,在不同区域停留的时间变短,以减少荷电。6) 改变图像采集策略:扫描速度变快后,图像信噪比会大幅度降低,此时利用线积累或者帧叠加平均可以减小荷电效应同时提升信噪比。线积累对轻微的荷电有较好的抑制效果;帧叠加对快速扫描产生的高噪点有很好的抑制作用,但是图像不能有漂移,否则会有重影引起图像模糊。如图2-40,样品为高分子球,在扫描速度较慢时,试样很容易损伤而变形,而快速扫描同时进行线积累的采集方式,试样完好且图像依然有很好的信噪比。图2-40 高分子球试样在不同扫描方式下的对比7)降低电压:减少入射电子束的能量(降至v2以内)也能有效的减少荷电效应。如图2-41,试样是聚苯乙烯球,加速电压在5kV下有明显的荷电现象,降到2kV下荷电基本消除。不过随着加速电压的降低,也会带来分辨率降低的副作用。图2-41 降低加速电压消除荷电影响8)用非镜筒内二次电子探测器或者背散射电子探测器观察:在有大量荷电产生的时候,会有大量的二次电子被推向上方,倒是镜筒内二次电子接收的电子信号量过多,产生荷电,尤其在浸没式下,此时使用极靴外的探测器,其接收的电子信号量相对较少,可以减弱荷电效应,如图2-42;另外,背散射电子能量高,其产额以及出射方向受荷电的影响相对二次电子要小很多,所以用bse像进行观察也可以有效的减弱荷电效应,如图2-43,氧化铝模板在二次电子和背散射图像下的对比。图2-42 镜筒内(左)和镜筒外(右)探测器对荷电的影响图2-43 SE(左)和BSE(右)图像对荷电的影响9) 倾转样品:将样品进行一定角度的倾转,这样可以增加试样二次电子的产额,从而减弱荷电效应。 除此之外,电镜厂商也在发展新的技术来降低或消除荷电,最常见的就是低真空技术。低真空技术是消除试样荷电的非常有效的手段,但是需要电镜自身配备这种技术。10)低真空模式:低真空模式下可以利用电离的离子或者气体分子中和产生的荷电,从而在不镀膜或者不用苛刻的电镜条件即可消除荷电效应。不过低真空条件下,原始电子束会被气体分子散射,所以分辨率、信噪比、衬度都会有一定的降低。如图2-44,生物样品在不镀导电膜的情况下即可实现二次电子和背散射电子的无荷电效应的观察。图2-44 低真空BSE(左)和SE(右)的效果对比福利时间每期文章末尾小编都会留1个题目,大家可以在留言区回答问题,小编会在答对的朋友中选出点赞数最高的两位送出本书的印刷版。奖品公布上期获奖的这位童鞋,请您关注“TESCAN公司”微信公众号,后台私信小编邮寄地址,我们会在收到您的信息并核实后即刻寄出奖品。【本期问题】低真空模式下,空气浓度高低对消除荷电能力的强弱有什么影响?(快关注微信去留言区回答问题吧~)简介《扫描电子显微镜及微区分析技术》是由业内资深的技术专家李威老师(原上海交通大学扫描电镜专家,现任TESCAN技术专家)、焦汇胜博士(英国伯明翰大学材料科学博士,现任TESCAN技术专家)、李香庭教授(电子探针领域专家,兼任全国微束分析标委会委员、上海电镜学会理事)编著,并于2015年由东北师范大学出版社出版发行。本书编者都是非常资深的电镜工作者,在科研领域工作多年,李香庭教授在电子探针领域有几十年的工作经验,对扫描电子显微镜、能谱和波谱分析都有很深的造诣,本教材从实战的角度出发编写,希望能够帮助到广大电镜工作者,特别是广泛的TESCAN客户。↓ 往期课程,请关注微信查阅以下文章:电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(一) - 电子与试样的相互作用电镜学堂丨扫描电子显微镜的基本原理(二) - 像衬度形成原理
  • 胤煌科技发布显微镜不溶性微粒检测仪新品
    YH-MIP-0103型显微镜不溶性微粒检测仪检测介绍药典规定:按照中国药典0903章节的要求,不溶性微粒的检测有两个方法,光阻法不溶性微粒检查和显微镜不溶性微粒检查。随着光阻法收录入药典作为不溶性微粒检查的一个方法以来,由于其操作简单,检测速度快,无需制样等优点深受广大用户的喜爱,也便成了用户偏爱和较高一种的检查方法。而显微镜法不溶性微粒慢慢淡出人们视野。随着药学的发展,尤其是制剂学的飞速进步,各式新的剂型进入临床,如注射用乳剂,常见的有丙泊酚、中长链脂肪乳、三腔袋脂肪乳等,脂质体,混悬剂,滴眼剂,混悬剂,易产生气泡剂型等。此种注射剂剂型的特殊性,无法利用常用的光阻法检测不溶性微粒,因为其样品本身的不透明性、高粘度等原因,使得采用光阻法检测会产生假性结果,因为光阻法会将样品本身和气泡也作为颗粒计入。中国药典CP中规定所有的注射剂都要做不溶性微粒项目检查,故而显微镜法不溶性微粒检查设备是非常重要的选择。常规显微镜不溶性检查的缺陷常规显微镜不溶性微粒检查大家会采用一台简单显微镜,人工进行计数。此种操作的难点是:无法避免人为的原因导致计数的偏差,主观性太强;最重要的是人为计数对实验员眼睛的要求较高,用眼过度会造成视力过早下降,引起一些不必要的眼疾;操作不规范性,测试结果重复性差YH-MIP-0103系列显微镜不溶性微粒检测仪上海胤煌科技有限公司自主研发生产的全自动显微镜不溶性微粒检测仪YH-MIP-0103系列,从样品制备到测试完成有一套完整的方案。1)直接按照药典要求出具报告;2)全自动进行滤膜全扫描,并进行颗粒图片分析;3)可以区分颗粒性质,鉴别不溶性微粒的来源,是金属还是纤维;4)按照颗粒性质进行归类分析统计;5)光阻法检测不通过时,作为光阻法不溶性微粒的一个验证;显微镜不溶性微粒检测仪设备构成样品过滤装置,烘干装置,检测分析系统,电脑等。检测分析系统可以根据用户要求配置奥林巴斯体式显微镜、奥利巴斯金相显微镜、徕卡金相显微镜、尼康金相显微镜等。显微镜不溶性微粒检测仪应用领域应用范围:乳剂、脂质体、滴眼剂、混悬剂、易产生气泡剂型、粘度大制剂等执行标准:中国药典CP,美国药典 USP 788、USP 789,欧洲药典 EP,英国药典 BP2013,日本药典JP等YH-MIP-0103系统介绍:组成:显微镜颗粒分析系统既可以观察颗粒形貌,还可以得到粒度分布、数量、大小、平均长径比以及长径比分布等,为科研、生产领域增添了一种新的粒度测试手段;该系统包括光学显微镜、数字CCD 摄像头、图像处理与分析软件、电脑、打印机等部分组成;是传统显微测量方法与现代图像处理技术结合的产品;软件:测试软件具有操作员管理系统、测试标准、零件测试模板、图像存储、颗粒追踪、报告输出、清洁度分析等功能;全面自动标准选择、颗粒尺寸设定、颗粒计数,或按用户设定范围计数,自动显示分析结果,并按照相关标准确定产品等级;专业软件控制分析过程,手动对焦,手动光强,自动扫描,自动摄入,自动分析;专用数字摄像机将显微镜的图像拍摄及扫描;全自动膜片扫描系统,无缝拼接, 数字化显微镜分析系统;数据传输:R232 接口数据传输方式将颗粒图像传输到分析系统; 颗粒图像分析软件及平台对图像进行处理与分析;显示器及打印机输出分析结果;特点:直观、形象、准确、测试范围宽以及自动识别、自动统计、自动标定等特点; 避免激光法的产品缺陷,扩展检测范围;YH-MIP-0103系统介绍:胤煌科技为您奉献的专门高性价比实验室显微镜。可以轻松地根据需要进行明场、暗场、相衬、荧光、偏光等多种观察;还可以连接照相机、数码摄像头,与电脑联机工作。1)物镜:独立校正光学系统,物镜拥有更高的数值孔径,成像更加平坦,清晰范围可达视场边缘。5X、10X、20X、30X、40X、50X、80X、100X 等可根据要求选配、经过防霉处理;2)目镜:高眼点,屈光度可调。10X 目镜视场范围有 20mm 和 22mm 两种配置。经过防霉处理;3)阿贝聚光镜:数值孔径 NA1.25,中心可调,带相衬板插孔,配孔径光阑调节装置,聚光镜孔径光阑采用与物镜色圈相同颜色的标记,方便您的使用;4)暗场聚光镜:专门用于暗场观察,安装方便;5)偏光装置:加配起偏器和验片器,您便可以轻松进行简易偏光观察;6)多功能转盘式相衬聚光镜:数值孔径 NA1.25,配置多功能相衬聚光镜,您可以配合 10X-100X 相衬物镜进行相衬观察,配合 10X-40X 物镜进行暗场观察,也可以明场观察;7)内倾式转换器:方便您放置切片,变换物镜进行观察;8)机械载物台:平台尺寸大于 100*100mm,可容纳 2*50mm 快切片,配切片定位夹;X/Y 方向移动范围大于 50*50mm。低位同轴移动手轮;9)无导轨机械载物台:平台尺寸大于 100*100mm,可容纳 2*50mm 快切片,配切片定位夹;X/Y 方向移动范围大于 50*50mm,低位同轴移动手轮,调节手轮可以根据您的用手习惯任意安装在载物台的左手或右手一侧;10)电动载物台:平台行程:大于 80*70mm;行程:2000μm;定位精度:≤±5μm;典型分辨率: 单步 0.625μm;11)观察筒:双目或三目铰链式观察筒;三目分光比 20/80,可以轻松与数码摄像头或照相机连接工作;视场较高可配置到 22mm;有 48-75mm和 52-75mm 两种不同的双目瞳孔,调节距分别适用于亚洲和欧美人士使用,您可以根据自己双目距离作出灵活的选择;12)粗微动手轮高度可调:根据您手形的大小,粗微动手轮高度可调,为您的手臂带来轻松和舒适;13)照明系统:6V/20W、6V/30W 卤素灯或者 LED 多种光源可供选择。抽屉式的灯座设计让您只需简单地拔出、插入便可方便地更换灯泡;14)高效率的独立散热系统:即使在 6V/30W 卤素灯 48 小时不间断照明的环境下,机身也不会烫手,完全解决了长期困扰研究人员的机身发烫问题;15)增高器:果您体型高大,可选配增高器,保证您观察时的坐姿更加舒适;16)搬运把手:保证您移动显微镜时轻松安全;YH-MINP-0103产品配置 显微镜不溶性微粒检测仪技术参数测试范围: 1 μm - 500 μm放大倍数:40X-l000X 倍比较大分辨:0.1 μm显微镜误差:0.02(不包含样品制备因素造成的误差)重复性误差: 5%(不包含样品制备因素造成的误差)数字摄像头(CCD):300 万像素标尺刻度:0.1 μm分析项目:粒度分布、长径比分布、圆形度分布等自动分割速度: 1 秒分割成功率: 93%软件运行环境:Windows 2000、Windows XP接口方式:RS232 或 USB 方式供货期:30 个工作日精 确 度:±3% 典型值;重合精度:10000 粒/mL(5%重合误差);分辨率:95%(按中国药典 2010 版校准)10%(按美国药典、ISO21501 校准)YH-MIP-0103分析过程: YH-MIP-0103系统介绍:美国药典 USP 788、USP 789、USP35-NF30、USP32-NF27;欧洲药典 EP6.0、EP7.0、EP7.8、EP8.0;英国药典 BP2013、BP2012、2010、2009;日本药典 JP16、JP15、JP14;印度药典 IP2010 版;WHO 国际药典 IntPh 第四版;中国药典 2010 年、2015 年;GB8368 输液器具;ISO21510;ISO11171 等。GB/T 11446.9-2013 电子级水中微粒的仪器测试方法。可根据客户要求,植入相应“光阻法颗粒度”测试和评判标准。 创新点:显微镜不溶性微粒检测仪全自动进行滤膜全扫描,并进行颗粒图片分析,可以区分颗粒性质,鉴别不溶性微粒的来源,是金属还是纤维按照颗粒性质进行归类分析统计,检测分析系统可按客户要求配置奥林巴斯体式显微镜、奥林巴斯金相显微镜等显微镜不溶性微粒检测仪
  • 医用光学显微镜的应用有哪些注意
    首先介绍一下医用光学显微镜,它在很多的校园里用于教学科学研究,它的结构非常的匀称,显微镜的即体非常的稳定和刚性,整体上下是一体化结构,在电压方面,可以自我适应110伏特-220伏特的电压,无限远无应力物镜,提供像质更好,它能够提供给使用者非常清晰非常美观的微观世界。而且它的偏光载物台是专业的金属设置,转动、操作舒适,可以任意旋转,使用是非常方便的。  显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。  (一)、物镜  物镜是决定显微镜性能的zui重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。  1、物镜的分类  物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。  根据放大倍数的不同可分为 低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20倍左右)高倍物镜(40—65倍)。  根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光的色差的物镜)和复色差物镜(能矫正光谱中三种色光的色差的物镜,价格贵,使用少)。(所谓象差是指所成的像与原物在形状上的差别;色差是指所成的像与原物在颜色上的差别)  (消除色差(当不同波长的光线通过透镜的时候,它们折射的方向略有不同,这导致了成像质量的下降)  2、物镜的主要参数:  物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径和工作距离。  ①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。  显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。  ②、数值孔径也叫镜口率,简写N• A 或A,是物镜和聚光器的主要参数,与显微镜的分辨力成正比。干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95,油浸物镜(香柏油)的数值孔径为1.25。  ③、工作距离是指当所观察的标本zui清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。物镜的工作距离与物镜的焦距有关,物镜的焦距越长,放大倍数越低,其工作距离越长。例:10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17,其中10为物镜的放大倍数;0.25为数值孔径;160为镜筒长度(单位mm);0.17为盖玻片的标准厚度(单位 mm)。10倍物镜有效工作距离为6.5mm,40倍物镜有效工作距离为0.48mm 。  3、物镜的作用是将标本作*次放大,它是决定显微镜性能的zui重要的部件——分辨力的高低。  分辨力也叫分辨率或分辨本领。分辨力的大小是用分辨距离(所能分辨开的两个物点间的zui小距离)的数值来表示的。在明视距离(25cm)之处,正常人眼所能看清相距0.073mm的两个物点,这个0.073mm的数值,即为正常人眼的分辨距离。显微镜的分辨距离越小,即表示它的分辨力越高,也就是表示它的性能越好。  显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的,而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决定的。  那么医用光学显微镜到底在哪些领域有所应用呢?适合电子、地质、矿产、冶金、化工和仪器仪表等行业,在这些行业领域中,用于观察透明、半透明或不透明的物资,例如金属陶瓷、集成块、印刷电路板、液晶板、薄膜、纤维、镀涂层以及其它非鑫属材料,除此之外,也适合医药、农林、*、学校、科研部门作观察分析用。透反射式矿相显微镜不仅能实时观察动态图像,还能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。透反射式矿相显微镜广泛应用于生物学、细胞学、组织学、药物化学等研究工作。如果医用光学显微镜物象不在视野中心,可移动玻片,将所要观察的部位调到视野范围内。(注意移动玻片的方向与视野物象移动的方向是相反的)。如果视野内的亮度不合适,可通过调整光圈的大小来调节,如果在调节焦距时,镜台下降已超过工作距离(5.40mm)而未见到物象,说明此次操作失败,则应重新操作,切不可心急而盲目地上升镜台。
  • 用超低价显微镜拯救无数生命
    乔尼· 布莱切/文  显微镜是科研领域最典型的象征之一,提起它,很多人的脑海里都会浮现出身穿白大褂在实验室里寻求重大突破的科研人员。你或许还记得童年时期第一次透过显微镜观察池水中的草履虫,或洋葱上的细胞结构时的场景。数十年来,在显微镜的帮助下,我们诊断了无数的致命疾病,拯救了无数人的 生命 。然而,在世界的很多地方,这种设备却依然非常短缺。  但这种情形即将改变。科技正在发挥它应有的作用,它正在将智能手机、iPad甚至纸片变成耐用而便携的显微镜,而花费却只有区区几美元。  美国能源部太平洋西北国家实验室的科学家开发了一种小型设备,可以直接固定在智能手机或平板电脑上,将这些设备的摄像头变身为显微镜。他们使用3D打印机制作了这种配件,用它来固定价格低廉的玻璃珠,以此实现放大效果。    一旦安装了这种配件,你就可以使用它观察标准载玻片上的样本,效果可以直接显示在屏幕上。目前有100倍、350倍和1000倍3种规格:100倍可以观察盐晶或叶片结构,350倍可以观察血液中的寄生虫(疟疾)或饮用水中的原生动物(隐孢子虫),1000倍可以观察炭疽孢子。这种配件的设计图可以直接在网上查看,所以如果你也有3D打印机,大约只需使用1美元的打印材料即可自己制作一个这样的显微镜。  澳大利亚国立大学的史蒂夫· 李(Steve Lee)博士已经找到了一种方法,可以直接在烤炉上烘烤显微镜镜头,并将其固定在智能手机上。方法与Shrinky Dink很相似,只不过使用的是与隐形眼镜相同的材料。为了制作这样的镜头,史蒂夫· 李将一滴胶状的聚二甲硅氧烷滴在载玻片上,并在158华氏度(70摄氏度)的温度下烘烤至变硬为止。史蒂夫· 李把另外一滴聚二甲硅氧烷滴在底座上,将载玻片翻转后再次烘烤,利用重力作用来形成水滴的形状。还可以多加几滴来制作最佳的镜头形状。  制作完成后,便可将镜头直接嵌入3D打印机打印的框架内,从而制作智能手机镜头。尽管放大倍数不算高,大约只有160倍,但仍然可以用于诊断黑色素瘤等疾病。这种小镜头的成本大约只有几美元。    如果手头没有3D打印机和智能手机,还可以使用一些技术含量更低的方法:使用一张纸来制作,成本甚至不足1美元。斯坦福大学Prakash实验室的研究团队开发的Foldscope从折纸中获得了灵感,但却可以提供超过2000倍的放大效果。它看起来只是一张纸,把各个部位拆下来后便可以开始折叠了。研究人员并没有提供书面说明,但设计方案却很直观。一旦组装完成,便可使用这种显微镜观察常见的细菌和寄生虫。要制作Foldscope,只需要一张专门设计的聚丙烯纸、一个140倍的低倍数镜头或2180倍的高倍数镜头、一个3伏纽扣电池、一个白色LED灯泡、一个电滑块和一条铜带。  Foldscope的设计者表示,他们希望达成两大使命:通过&ldquo 让全世界的每个孩子都有一台显微镜&rdquo 来影响科学教育,通过开发坚固、易用的诊断设备来影响人们的健康。  这款产品已经提供给1万名用户进行测试,想要阅读测试者的故事,可以查看他们的官方博客Microcosmos。
  • 实验室用生物显微镜观察藻类水产养殖
    实验室用生物显微镜观察藻类水产养殖藻类水产养殖不仅能够提高水产养殖的效率和产量,还能够改善水质环境,达到可持续发展的目的。养鱼先养水,观察水体藻相已经是鱼病防治工作中必不可缺少的一部分,而生物显微镜则成为了实验室必备的重要设备之一。生物显微镜具有高清晰度、高放大倍数、高对比度等核心优势,可以让实验人员清晰地观察藻类的细胞结构、生长状态等信息,以此来判断藻类的健康状况和生长状态,从而进行相应的调整和管理。如何使用生物显微镜观察藻类?1.准备好显微镜、载玻片、盖玻片、滴管等工具。2.将藻类样品放在载玻片上,加上一两滴水,再用盖玻片覆盖住样品。3.将载玻片固定在显微镜的样品台上,调节显微镜的目镜和物镜,使样品清晰可见。4.通过调节光源强度、聚焦等方式来获得更好的观察效果。5.通过安装显微镜相机,直接在计算机屏幕观察细胞结构和状态等,完成图像采集、记录和共享。生物显微镜优势:MHL2800系列生物显微镜配置优良的无限远平场消色差物镜和大视野目镜,成像清晰,视野广阔。符合人机工程学要求的理想设计,采用低位调焦手轮,内向式物镜转换器与内置式提手设计,使操作更方便舒适,空间更广阔,仪器搬运更安全。从低倍到高倍都可以得到高分辨率,高对比度的显微图像。符合人体工程学设计,使用更加简单舒适。多种观察方式:明场观察、相衬观察、暗场观察和偏光观察。产品可广泛应用于生物、医学、工业、农业等领域,是医疗、教学、科研等单位的理想仪器。MHL2800生物显微镜参数内容:技术规格目镜大视野WF10X(视场数Φ22mm) 无限远平场消色差物镜PL 4X/0.10 PL 10X/0.25 PL 40X/0.65(弹簧) PL 100X/1.25(弹簧,油 Spring, oil)目镜筒MHL2800双目镜(倾斜30&ring ),眼点高度可调三目镜(倾斜30&ring ) ,眼点高度可调调焦机构粗微动同轴调焦,带锁紧和限位装置,微动格值:2μm.转换器四孔(内向式滚珠内定位)载物台双层机械移动式:180mmX150mm, 移动范围: 75mmX50mm阿贝聚光镜N.A.1.25可上下升降集光器集光镜中内置视场光阑。光源3WLED, 亮度可调 选配件 目镜分划目镜10X(Φ22mm) 物镜无限远平场消色差物镜20X、60X CCD接头CCD0.5X、1X、0.5X带分划尺 显微镜摄像头USB2.0MHD500 USB3.0MHC600、MHD600、MHD800、MHD1600、MHD2000、MHS500、MHS900 相衬装置对中望远镜 无限远相衬平场消色差10X、20X、40X、100X 转盘式(Ⅲ)相衬聚光镜 暗场装置干式或湿式暗场聚光镜. 数码相机接头CANON(EF) NIKON( F) 光源6V 30W 卤素灯通过显微镜观察藻类,可以更好地了解藻类的生长、繁殖等过程,从而更好地掌握藻类水产养殖技巧和管理方法,提高水产养殖的效率和产量,还能够改善水质环境,达到可持续发展的目的。如果您需要观察藻类水产养殖,广州明慧期待您来了解与沟通,为您提供完整的显微镜系统解决方案。
  • 图|44张显微镜下生物图片,走进令人惊叹的微观世界
    作者:Erin Kelly微观世界是一个无穷无尽的迷人之地,基于过去 90余 年的技术进步,我们现在可以通过电子显微镜等照片以极高的放大倍率去观察事物。扫描电子显微镜 (SEM) 通过组合各种信号向我们展示了微生物的微观世界,通过高能电子束对样品进行扫描,这种电子相互作用为我们提供了诸如形貌、纹理、化学成分等信息。这些信息信号组合成一张图像,可以提供二维的黑白照片,也可以通过后期人工渲染着色。一般放大倍率范围为 10 倍至 300,000 倍,甚至放大高达 500,000 倍。放大31倍的蚕蛾毛虫/Science Source来自各种常见植物的花粉,着色并放大 500 倍/Flickr一只黄螨/Wikimedia Commons螺旋虫蝇幼虫的尖端/Wikimedia Commons拟南芥叶子的图像,它在植物生物学研究中被用作模型生物,是第一种拥有完整基因组测序的植物/Wikimedia Commons蜜蜂天线的特写/Zeiss Microscopy/Flickr小鼠肺中巨噬细胞血细胞的薄切片,巨噬细胞是一种有助于消除异物的白细胞/Dartmouth.edu一种缓步动物或水熊,被广泛认为是地球上最顽强的生命形式/Imgur另一张感染霉菌孢子的小鼠肺部巨噬细胞的照片/Dartmouth.edu攻击细菌 MRSA 的白细胞/NIH/Wikimedia Commons苍蝇的腿/Wikimedia Commons显微幼虫头部/Wikimedia Commons苍蝇眼睛的内部结构/Wikimedia Commons衬在橡子壳内部的纤维可放大 300 倍/Wikimedia Commons热液蠕虫嘴上的特写/Photo Science Library/Twitter墨鱼皮肤的细节/Flickr鼠疫耶尔森菌,一种引起鼠疫的细菌,位于跳蚤的刺上/Wikimedia Commons图为臭虫的近距离照片/Centers for Disease control, via Wikimedia Commons蒲公英泡芙球,146 倍放大/Flickr藻类/Wikimedia CommonsEupolybothrus cavernicolus是一种蜈蚣,仅在克罗地亚希贝尼克-克宁县 Kistanje 村附近的两个洞穴中发现,图为它的生殖器/Wikimedia Commons果蝇的产卵器/Wikimedia Commons果蝇眼/Wikimedia Commons刚刚分裂的 HeLa 细胞,这是约翰霍普金斯大学研究员 George Gey 博士于 1951 年在治疗Henrietta Lacks 的癌症期间有争议地获得的一种耐用、多产的细胞/Wikimedia Commons人类红细胞和淋巴细胞/Dartmouth.edu青蝇的蛆或幼虫/Eye of Science/SPL/Barcroft Media花边虫的扫描电子显微镜图像/Wikimedia Commons如图所示,有孔虫是微观的单细胞生物,其化石记录跨越了过去 5 亿年,每个有孔虫都只是一个细胞,但它们用海水矿物质在自己周围建造复杂的贝壳,并在海底下方的沉积物层中积聚/Wikimedia Commons更多的 MRSA 细胞和一个曾经属于人类的死白细胞/Wikimedia Commons蜜蜂没有真正的眼睑,但这是欧洲蜜蜂眼睛与皮肤相遇的地方——放大倍数为 2856 倍/Flickr黑色氧化纳米花。纳米花是某些元素的化合物,这些元素在显微镜下看起来像花/Wikimedia Commons扁平的恒星状新雪/Dartmouth.edu从患者样本中分离出的被 SARS-COV-2 病毒颗粒(黄色)严重感染的细胞(红色)/Wikimedia Commons牵牛花中的一粒花粉/Dartmouth.edu高放大率图像显示花粉储存在花中的空腔内的花粉/Dartmouth.edu西番莲、平百合和雏菊花粉标本/Wikimedia Commons月见草的花粉/Wikimedia Commons飞蛾的轮廓/Wikimedia Commons彩色增强扫描电子显微照片显示鼠伤寒沙门氏菌(红色)侵入培养的人体细胞/Wikimedia Commons一种盐晶体/Flickr以 4,348 倍的放大倍数重新增长一美元/Flickr闪亮的花甲虫的 SEM 图像/Wikimedia Commons番茄植物叶子上的气孔(气体交换的孔)的彩色电子显微镜图像/Wikimedia Commons叶甲虫的爪子/Wikimedia Commons
  • 如何选择一台适合自己的显微镜——光学部件物镜的选择(下)
    小伙伴们,我又来了~本期给大家带来显微镜物镜的知识。啥是物镜,我想地球人都知道~物镜是显微镜的灵魂所在,物镜是影响清晰度的最重要部件,先来了解下物镜的重要参数。在选择物镜时需要考虑以下几个问题:1、需要多大的放大倍数?● 物镜可以根据其放大倍率分为三大类。其中包括:低倍物镜(2x、4x/5x和10x),中倍物镜(20x、40x)和高倍物镜(60x/63x、100x)。除了物镜的放大倍率不同外,物镜使用的介质也不同。例如,对于高倍镜头(60x和100x),经常使用浸油来获得高分辨率。放大倍率较低的镜头则采用空气作为介质。2、选择哪种观察方式?● 显微物镜有很多类型,应用场景也各有不同,根据观察方式的不同,也有不同种类。一般在物镜的外壳上会标注物镜的观察方式。● BF:明场;DF:暗场;PH:相差;PO:偏光;DIC:微分干涉;FL:荧光观察(蓝、绿、紫等);UVFL:紫外荧光观察。3、如何选择一个成像效果好的物镜?● ①要选择有平场矫正功能的物镜,即标有Plan。 ②主要根据色差校正的能力来判断成像效果:消色差物镜(Achromatic):仅能校正红蓝光的色差。半复消色差物镜(FL):能校正红绿蓝三色光的色差。全复消色差物镜(Apo):能对红绿蓝三色光的色差校正两次,同时能校正红、蓝两色光的球差。● 看透明切片可选择平场消色差物镜(Ach)。看荧光可选择半复消色差物镜(FL),而且有长工作距离可选,既可以看玻片也可以看培养皿。若需要更好的成像效果可选择全复消色差物镜(Apo),但Apo物镜没有长工作距离的,只适用于看玻片,不适合看培养皿或培养瓶等厚的样品。4、对分辨率的要求是什么?● 显微镜的分辨率是能分辨两点间的最小距离,能分辨的距离越小分辨率越高。数值孔径(NA值)与分辨率成正比,NA = n * sin α。与放大率成正比,与景深成反比。同样的放大倍数下,NA值越高越好。在工作距离都满足的情况下选择NA值高的物镜。5、需要多长的工作距离(WD)● 根据工作距离的不同,可以分为:①普通工作距离物镜:工作距离小,可以观察切片,但不能观察培养皿。②长工作距离物镜:用于倒置显微镜,可以满足组织、悬浮液等材料的镜检。6、所使用的玻片或培养板的厚度是多少?● 在标注物镜的光学类型的后面(∞/0)(210/0),也就是斜杠后面这个数字代表的是适用玻片厚度,(∞/0.17)(210/0.17),适用玻片厚度就是0.17毫米。如果用了不合适的盖玻片,则会出现很明显的球差(不同角度的光线没有会聚在同一高度)从而降低成像的对比度和分辨率。NA值越高的物镜对盖玻片厚度越敏感,所以要选择正规的盖玻片。有些高NA值的物镜以及长工作距离的物镜有可调的盖玻片厚度调节环可以对不同厚度的玻璃进行矫正,可用于培养皿的观察,观察时调节到相应的培养皿的厚度,或使用共聚焦培养皿,中间厚度也为0.17。
  • 洞察2022:中国扫描电子显微镜行业竞争格局及市场份额
    1、扫描电子显微镜行业竞争派系扫描电子显微镜是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器,其具有景深大、分辨率高, 成像直观、立体感强、放大倍数范围宽以及待测样品可在三维空间内进行旋转和倾斜等特点。因为较高的技术壁垒,我国目前扫描电子显微镜的生产企业不多,其主要有中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技和善时仪器等。这些企业均未上市。中国扫描电子显微镜市场的参与者主要分为两大派系:国内企业和海外厂商。其中,由于国内扫描电子显微镜行业起步较晚,海外厂商在扫描电子显微镜产品相关技术方面相较国内企业具有较大优势,因而整体的竞争实力也较国内企业更强。2、扫描电子显微镜行业市场份额与市场集中度由于国内扫描电子显微镜的技术水平与国际先进水平有一定差距,中国的扫描电子显微镜行业市场主要被海外知名扫描电子显微镜生产企业所占据。市场集中度较高,CR4在75%以上。目前,在中国扫描电子显微镜市场较为活跃的海外厂商主要有赛默飞、蔡司、日立、日本电子等,其主要专注于应用在科学研究的中高端扫描电子显微镜。国内的扫描电子显微镜生产厂商较少,主要为中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技等,其中,除中科科仪外,其他厂商均是近5年才成为中国扫描电子显微镜行业市场的参与者。从具体份额来看,我国扫描电子显微镜需求量的90%左右均被海外厂商覆盖,其中蔡司、赛默飞(含飞纳)、日立这三家企业的市场份额均在20%左右。国内厂商在市场份额方面能够与海外厂商竞争的仅有中科科仪一家企业,其市场份额占到了全国扫描电子显微镜市场的7%左右。但随着我国对重大科学仪器国产化替代的重视程度不断提升,各项推动科学仪器国产化替代的政策层出不穷,使得国产化替代趋势不断兴起,以中科科仪为代表的中国扫描电子显微镜企业在中国市场的市场份额仍在不断提升。3、扫描电子显微镜行业企业布局及竞争力评价在扫描电子显微镜产品布局方面,海外厂商均已经应用了场发射电子枪技术,而我国除中科科仪和聚束科技外的其他品牌仍停留在分辨率和放大倍数较为逊色的钨灯丝扫描电镜阶段。此外,按国内扫描电子显微镜产品招投标的情况来看,受产品技术先进性影响,海外厂商扫描电子显微镜产品的平均价格也明显高于国内品牌。前瞻产业研究院挑选了中科科仪、聚束科技、国仪量子、泽攸科技、善时仪器这五家中国扫描电子显微镜行业企业作为代表,并对其较具代表性的扫描电子显微镜进行了参数对比。通过性能对比发现,中科科仪扫描电子显微镜技术成熟度处于国内前列。但将中科科仪、聚束科技和蔡司、日立、日本电子、赛默飞等四家海外知名企业的扫描电子显微镜产品进行参数对比,其在分辨率和电子光学放大倍数方面仍然落后于国外先进厂商。综合来看,我国扫描电子显微镜行业企业的产品研发水平仍需提高。4、扫描电子显微镜行业竞争状态总结从五力竞争模型角度分析,我国扫描电子显微镜行业企业数量较少,海外厂商占主导地位且市场集中度较高,现有竞争者之间的竞争激烈程度较高 同时,由于扫描电子显微镜产品的特殊性,单次采购量有限,且往往需要定制,故其无法批量采购,上游议价能力较强 其下游又多是高校与研究院所,其对扫描电子显微镜的要求较高,多倾向于购置海外厂商的高分辨率产品,对国产扫描电子显微镜的议价能力较强 但扫描电子显微镜行业壁垒较高,替代品较少,行业潜在进入者威胁和替代品风险较低。综合来看,我国扫描电子显微镜行业竞争状态总结如下:
  • 无液氦干式超导磁体插杆式扫描隧道显微镜研制成功
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀课题组在极端与强振动条件下扫描探针显微镜(SPM)研制领域取得新进展,研制成功了国际首个适用于干式超导磁体的插杆式扫描隧道显微镜。相关研究成果发表在显微镜领域期刊Ultramicroscopy上。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "扫描隧道显微镜(STM)作为扫描探针显微镜大家庭的代表,具有实空间的原子分辨率和动量空间的高能量分辨率,并可拓展到丰富的测试条件(低温、强磁场、光场、溶液等),是基础科学研究领域重要且独特的测试手段。但是,STM对外界振动和声音等哪怕很微弱的干扰都异常敏感,所以现有的低温高场STM设备多是基于振动和声音干扰都很弱的湿式(浸泡式)超导磁体来搭建,其弊端也逐渐显现:设备高度依赖液氦的供给,而液氦的供应日趋紧张,运行费用不断增加;此外,一幅高像素的STM谱图往往需要数天乃至数周的连续稳定测量,而湿式超导体通常很难一次性维持如此之久。目前的趋势是由依赖液氦降温至超导态的湿式磁体逐渐转向利用氦循环制冷机(无需补充液氦或氦气的封闭系统)降温的干式磁体,并且已经在很多测试手段(输运测试、核磁共振、样品生长等)中取得应用,但在STM应用领域还属空白,其主要是因为无液氦超导磁体工作时产生的超强振动和声学噪音。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "陆轻铀课题组长期致力于恶劣条件下的STM研制工作,先后研制出适用于狭小空间恶劣环境原子分辨率STM成像的多种高刚性、高稳定压电马达,如GeckoDrive、TunaDriver、PandaDrive和SpiderDrive等及其构筑成的SPM,并在水冷磁体极其恶劣的振动环境下获得了磁场高达27T的石墨原子分辨率STM图像,相关成果发表于Review of Scientific Instruments,Ultramicroscopy,Scanning,Nano Research等。研究组先后获得20余项国家发明专利的授权。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "陆轻铀课题组基于牛津仪器上海Demo实验室提供的8T干式超导磁体TeslatronPT平台,磁体配备的可变温插件(VTI)可实现1.5–300K控温,其样品腔直径为50mm。所研制的插杆式STM系统主要包括:高抗振STM镜体、减震绝热插杆、高性能控制器等。STM镜体采用了SpiderDrivr作为粗步进驱动马达,外径仅15mm,这样可在其外部构建隔音罩并仍能够植入磁体中;插杆则采用二级隔振和多级隔热配重结构,有效地阻止了振动传入和漏热;自行研发的STM控制器单元拥有多带宽和多倍数放大选择,可获得更加优异的扫描控制表现。经过测试,该STM在TeslatronPT平台最高磁场8T和接近最低温度1.6K下给出石墨、NbSe2超导体等样品的高质量原子分辨率图像,并能给出NbSe2在其超导转变温度附近能隙打开过程的隧道电流dI/dV谱。虽然该研究是基于8T干式超导磁体,但技术上也完全适用于更高强磁场的干式超导磁体。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "强磁场中心的孟文杰与王纪浩为论文的共同第一作者,侯玉斌为共同通讯作者,论文署名单位还包括合肥中科微力科技有限公司。该工作受到科技部、国家自然科学基金委、中科院合肥科学中心、中科院科学仪器专项资助。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "  a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304399118301864" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong文章链接/strong/span/a/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/c5edc420-0515-449d-92ca-98dd1ca73878.jpg" title="图(a)插杆式STM模型图;图(b)变温条件下对NbSe2的超导能隙的解析;图(c)0到8T变场过程石墨原子分辨率成像(原始数据).png" alt="图(a)插杆式STM模型图;图(b)变温条件下对NbSe2的超导能隙的解析;图(c)0到8T变场过程石墨原子分辨率成像(原始数据).png"//pp style="text-align: justify "图(a)插杆式STM模型图;图(b)变温条件下对NbSe2的超导能隙的解析;图(c)0到8T变场过程石墨原子分辨率成像(原始数据)/p
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