显微技术及电子显微镜课件.ppt

2显微技术和显微镜1.照明系统照明系统主要由电子枪和聚光镜组成。电子枪是发射电子的照明光源。聚光镜是把电子枪发射出来的电子会聚而成的交叉点进一步会聚后照射到样品上。照明系统的作用就是提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度好、束流稳定的照明源。2显微技术和显微镜电子枪的结构及工作原理图电子枪是电镜的电子发射源，其作用是形成电子束，并控制电子束的发射，获得一高亮度和高稳定度的照明电子光源由阴极灯丝发射的电子，通过栅极上的小孔和电子枪交叉点，即电镜的实际电子源。形成射线电子束，经高电压加速后成为高速电子流奔向聚光镜。电子束在电子枪中是逐级加速的2显微技术和显微镜1）阴极又称灯丝，一般由0.08~0.18mm钨丝作成V或Y形状。2显微技术和显微镜2）控制极：调节电子的初速度、控制电子束流大小及形状，工作电压比灯丝负100～500V。改变其电位可改变控制电子束的形状和发射强度。3）阳极：加速从阴极发射出的电子。一般接地。阳极与栅极为互相背相的两个圆形筒，中间有一个小圆孔，均用不锈钢加工制成。2显微技术和显微镜聚光镜由于电子之间的斥力和阳极小孔的发散作用，电子束穿过阳极后，逐渐变粗，射到试样上仍然过大。聚光镜有增强电子束密度和再次将发散的电子会聚起来的作用。多为磁透镜，调节其电流控制照明光斑的大小，使在不同的放大倍数下只照明样品的被观察部分，减少样品不必要的加热和污染。2显微技术和显微镜一般装置双聚光镜，第一聚光镜为一强透镜，可把电子枪交叉点缩小到1um左右，第二聚光镜为一弱透镜，可以把缩小的光斑放大到数微米并聚焦到样品上2显微技术和显微镜电磁透镜的结构电子源电子轨迹铜导线软铁壳软铁壳焦点2显微技术和显微镜2.成像系统由电子透镜组成，是能使电子束聚焦的装置。电子透镜是电镜的核心部件，其工作方式是利用复杂的电极和线圈结构形成静电场和磁场。电子透镜存在各种像差（aberration），这是影响成像质量的主要因素。电子透镜根据其作用又分为物镜、中间镜和投影镜。2显微技术和显微镜2显微技术和显微镜（1）物镜成一次像。决定透射电镜的分辨本领，要求它有尽可能高的分辨本领、足够高的放大倍数和尽可能小的像差。通常采用强激磁，短焦距的物镜。放大倍数较高，一般为100～300倍。目前高质量物镜分辨率可达0.1nm左右2显微技术和显微镜（2）中间镜成二次像。弱激磁的长焦距变倍透镜，0～20倍可调。（3）投影镜短焦距强磁透镜，最后一级放大像，最终显示到荧光屏上，称为三级放大成像。2显微技术和显微镜电子显微镜与光学显微镜的光路比较2显微技术和显微镜3.真空系统由机械泵、油扩散泵或离子泵、联动控制阀门、真空排气管道、空气过滤器和用于真空度指示的真空测量规等组成。2显微技术和显微镜4.供电系统透射电镜需要两部分电源：一是供给电子枪的高压部分，二是供给电磁透镜的低压稳流部分。电源的稳定性是电镜性能好坏的一个极为重要的标志。所以，对供电系统的主要要求是产生高稳定的加速电压和各透镜的激磁电流。近代仪器除了上述电源部分外，尚有自动操作程序控制系统和数据处理的计算机系统。2显微技术和显微镜5.机械系统包括电镜座、标本室、磁屏蔽外壳、镜筒、制冷系统和控制台等。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50～100nm）。2显微技术和显微镜主要包括取材、固定、包埋、切片、染色等步骤超薄切片技术厚度：50～100nm1mm32显微技术和显微镜6.观察记录系统人眼无法观测电子，TEM中的电子信息通过荧光屏和照相底版转换为可观察图像。2显微技术和显微镜硅的晶格排布2显微技术和显微镜应用在生物医学中主要用于观察组织和细胞内的亚显维结构、蛋白质、核酸等大分子的形态结构及病毒的形态结构。是区别细胞凋亡与细胞坏死的最可靠的办法。2显微技术和显微镜扫描电子显微镜(SEM)2显微技术和显微镜一、SEM的成像原理电子枪发出电子束电磁透镜聚焦形成电子探针激发样品产生二次电子偏转线圈使得电子束在样品表面逐点逐行扫描二次电子探测器将电子信号转变成为光信号光电倍增管形成二次电子脉冲信号视频放大器形成电压模拟信号在荧光屏显示图像或转换为数字信号输入计算机2显微技术和显微镜2显微技术和显微镜光镜、透射电镜和扫描电镜的工作原理图2显微技术和显微镜二次电子探测器的工作原理图2显微技术和显微镜SEM电磁透镜HITACHIModelS-3000N样品台操作系统CRT电子枪电子探头样品室2显微技术和显微镜电子光学系统：电子枪、电磁透镜