產(chǎn)品分類(lèi)
Products電子顯微鏡是通過(guò)用電子束照射樣品來(lái)觀察樣品的顯微鏡。由于電子束的波長(zhǎng)極短,因此可以觀察到光學(xué)顯微鏡無(wú)法觀察到的超精細(xì)結(jié)構(gòu)。主要有兩種類(lèi)型:將電子束的透射率輸出為圖像的類(lèi)型,以及將電子束與樣品之間相互作用產(chǎn)生的信號(hào)成像的類(lèi)型。
許多作為產(chǎn)品出售的電子顯微鏡都針對(duì)工業(yè)材料進(jìn)行了優(yōu)化,并且針對(duì)觀察生物樣品進(jìn)行了優(yōu)化。此外,電子顯微鏡??s寫(xiě)為“電子顯微鏡"或EM,這是其英文名稱(chēng)的第一個(gè)字母。
在工業(yè)領(lǐng)域,它用于通過(guò)分析斷裂表面來(lái)調(diào)查金屬零件損壞的原因,并通過(guò)觀察加工表面來(lái)檢查質(zhì)量。此外,通過(guò)觀察聚合物網(wǎng)絡(luò),我們可以研究機(jī)械性能并評(píng)估雜質(zhì)的存在。在生命科學(xué)領(lǐng)域,我們通過(guò)可視化細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的精細(xì)結(jié)構(gòu)并觀察神經(jīng)元復(fù)雜的纏繞來(lái)繪制神經(jīng)元之間的連接。此外,該方法還被發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理即可應(yīng)用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析,并因此獲得了2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
構(gòu)成電子顯微鏡的元件是輻射源、透鏡和探測(cè)器,從文字上看,它的結(jié)構(gòu)與光學(xué)顯微鏡非常相似。然而,它們的原理都與光學(xué)顯微鏡顯著不同。
首先,電子束與空氣中的分子碰撞,立即衰減消失。因此,電子束的產(chǎn)生和照射必須在真空中進(jìn)行。
其次,一般光學(xué)系統(tǒng)中使用的玻璃透鏡傳輸電子束,因此為了折射電子束,需要使用施加磁場(chǎng)來(lái)聚焦電子束的磁透鏡。
此類(lèi)鏡頭的一個(gè)特點(diǎn)是光學(xué)像差較大,為了改善這一點(diǎn),它們被設(shè)計(jì)成較小的數(shù)值孔徑。這使得電子顯微鏡能夠具有較深的焦深,從而可以進(jìn)行深度的三維觀察。
標(biāo)準(zhǔn)電子顯微鏡分為兩類(lèi):
這是一種使電子束穿過(guò)樣品并根據(jù)其衰減獲得對(duì)比度的方法。為了使電子束能夠通過(guò),必須將樣品厚度調(diào)整極薄。噴射電子的強(qiáng)度稱(chēng)為加速電壓,在300 kV的加速電壓下,波長(zhǎng)極短為0.00197 nm,分辨率為0.1 nm,與光源尺寸數(shù)量級(jí)。換算到最高放大倍數(shù)時(shí),這是80萬(wàn)倍,是光學(xué)顯微鏡的800倍,可見(jiàn)高分辨率。透射電子顯微鏡觀察穿過(guò)樣品的電子,非常適合在極小的區(qū)域觀察樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),例如晶體結(jié)構(gòu)。
當(dāng)在真空中用電子束照射材料時(shí),會(huì)發(fā)射二次電子、反射電子、特征X射線(xiàn)等。掃描電子顯微鏡圖像是通過(guò)掃描空間聚焦電子束并根據(jù)二次電子和背散射電子信號(hào)形成圖像來(lái)創(chuàng)建的。由于二次電子是在樣品表面附近產(chǎn)生的,因此二次電子圖像適合觀察樣品上的微小不規(guī)則性。背散射電子是與構(gòu)成樣品的原子碰撞并被反彈回來(lái)的電子,背散射電子的數(shù)量取決于樣品的組成(原子序數(shù)、晶體取向等)。因此,背散射電子圖像適合評(píng)估樣品表面的成分分布。
當(dāng)電子束擊中樣品時(shí),構(gòu)成其表面的原子被激發(fā)并發(fā)射電子。另外,還會(huì)發(fā)射反射電子和特征X射線(xiàn),但它們被稱(chēng)為二次電子,可以通過(guò)點(diǎn)掃描所發(fā)射的二次電子的強(qiáng)度來(lái)獲得。
與一般光學(xué)顯微鏡相比,電子顯微鏡具有高分辨率,使得可以以原子尺寸觀察細(xì)胞和金屬晶體等微小組織結(jié)構(gòu)。
以細(xì)胞為例,用光學(xué)顯微鏡無(wú)法詳細(xì)觀察細(xì)胞內(nèi)除細(xì)胞核以外的微小結(jié)構(gòu),但用電子顯微鏡卻可以。這使得詳細(xì)研究各種功能成為可能,例如細(xì)胞內(nèi)酶的功能和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。