电子显微镜术.ppt

三、电磁透镜的结构 电磁透镜是电镜的核心，它可以象光学透镜那样工作。 物镜是第一级放大电磁透镜，位于样品室下。它的好坏的电镜的分辨率起决定性作用，是评价电镜好坏的重要指标。 中间镜的结构与物镜类似。用来放大的电磁透镜。调节其电流可使像连续放大。它的调节范围很大，一般在一千倍到几十万倍。 物镜和中间镜 电子显微镜中，电子从电子枪发出通过样品到达荧光屏的整个路程应该不与空气分子碰撞，这就要求镜筒中具有高真空。镜筒的高真空还可以使灯丝寿命延长，避免电子枪放电而引起高压不稳，也可使样品避免污染。 （二）、真空系统 衡量真空度的单位是Torr (乇，音“托”)， 即毫米汞柱 （1Torr＝1mm Hg）。 电镜工作的真空要求在10－4～10－6Torr。 一般电镜有二级真空泵，前级是机械泵（10－2 Torr），后级是油扩散泵（10－5 Torr）。 衡量单位 电镜各部分对电压电流的要求不同。例如，电子枪需高压（25KV～125KV可调），但电流很小（几十微安）； 电磁透镜所需的电压不高，但电流相对较高（安培级）。 无论哪一部分对供电系统的要求有一共同点，就是稳定，这样才能保证成象清晰。 （三）、供电系统 真空系统 供电系统 电子光学系统 图象转换系统 照明系统 样品室 聚光镜 电子枪 扫描系统 信号探测系统 信号放大系统 信号显示系统 机械泵 油泵 五、扫描电镜的结构 照相机 扫描发生器 探测器 放大系统 １．电子枪：扫描电镜的分辨率是由电子束在样品上扫描时的直径决定的。电子束交叉点的直径约50μ以下，因此必需将其缩小，才能观察到很小的样品。 ２．聚光镜：扫描电镜的聚光镜的结构与透射电镜的类似，它们都是强磁透镜，有很强的聚焦能力，两级或三级透镜可将电子束聚成直径在1nm以下的光斑，打在 样品上。末级透镜又叫物镜， (一)、电子光学系统 照相机 扫描发生器 探测器 放大系统 * 早上好！ 晚上好 赵翔 细胞生物 电子显微镜术 （electron microscopy） 是指利用电子与样品作用时所发出的信息，对样品进行微区观察和分析的一种方法学。 电子显微镜术 透射电镜（Transmission electron microscope, TEM） 扫描电镜（Scanning electron microscope, SEM） 最常见的电子显微镜： 透射电镜图象 扫描电镜图象 图片 分辨率：分辨两点间最小距离的能力 一、基本概念 肉眼的分辨率：0.2 mm 光镜的分辨率：0.2μm 电镜的分辨率：0.2 nm （1 mm＝ 103μm, 1μm ＝103 nm） 光具有波动性和粒子性。衍射是因光的波动性而出现的一种物理现象。 光镜的分辨率局限在0.2μ，是因为光的衍射。 衍射：光波在传播时，如果通过一个大小近于或小于波长的孔，则以孔为中心，形成环形波向前传播。 光的衍射 ? . a l n i s 612 n 0 d = α为孔径角(光线入射角的一半)，sinα1，n为物镜与物之间介质的折射率，λ为入射光的波长。 可见光的波长是400nm－800nm。 为了减小d，我们用油镜， n = 1.5, sinα=0.87（最大的孔径角接近90o），此时 最小分辨距离 α ? ? . a l n i s 612 n 0 d = α为孔径角(光线入射角的一半)，sinα1，n为物镜与物之间介质的折射率，λ为入射光的波长。 为了减小d，我们用油镜， n = 1.5, sinα=0.87（最大的孔径角接近90o），此时 最小分辨距离 可见光的波长是400nm－800nm。 肉眼的分辨率：0.2 mm 光镜的分辨率：0.2μm 电镜的分辨率：0.2 nm （1 mm＝ 103μm, 1μm ＝103 nm） 1．根据法国de Broglie的理论，运动电子具有波动性，我们可以将其同光一样，作显微镜的光源，结合经典量子理论，我们可计算出运动粒子的波长： λ＝粒子的波长； h＝Planck常数； m＝粒子的质量； v＝粒子的速度。 二、电子显微镜的产生基础 考虑到高速电子运动时的质量变化(用相对论进行修正)，可得到公式： 将λ代人d的计算公式，若所用电压为60kv，则d≈0.24nm。 修正 公式 (nm) 肉眼的分辨率：0.2 mm 光镜的分辨率：0.2μm 电镜的分辨率：0.2 nm （1 mm＝ 103μm, 1μm ＝103 nm） 2．德国科学家 Busch 证明：轴对称电磁场可以象