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扫描电子显微镜可以观察到哪些组织 原位透射电子显微镜

网上有很多关于扫描电子显微镜可以观察到哪些组织的知识,也有很多人为大家解答关于原位透射电子显微镜的问题,今天小编为大家整理了关于这方面的知识,让我们一起来看下吧!

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一、扫描电子显微镜可以观察到哪些组织

二、用电子显微镜任何小的粒子都可以观察到吗?

三、透射电子显微镜的成像原理是什么

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一、扫描电子显微镜可以观察到哪些组织

扫描电子显微镜(SEM)是1965年发明的现代细胞生物学研究工具。它主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形貌,即用非常窄的电子束扫描样品,通过电子束与样品的相互作用产生各种效应,主要是样品的二次电子发射。

二次电子可以产生样品表面的放大形态图像,该图像是在扫描样品时按时间顺序建立的,即通过逐点成像获得放大图像。

扫描电子显微镜在新型陶瓷材料微观分析中的应用

1微观结构分析

在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的最终性能将由微观形貌、孔径大小、晶界和团聚程度决定。扫描电镜可以清晰地反映和记录这些微观特征,是观察和分析样品微观结构的一种简便易行的有效方法。不需要准备样本,并且可以通过将它们直接放入问答室360中来放大和观察它们。同时,扫描电镜可以实现样品从低倍到高倍的定位分析。样品室中的样品不仅可以沿三维空间移动,还可以根据观察需要在空间旋转,以方便用户对感兴趣的部分进行连续、系统的观察和分析。扫描电镜拍摄的图像真实、清晰、立体,已广泛应用于新型陶瓷材料三维显微结构的观察和研究。

由于扫描电子显微镜可以综合分析各种物理信号的样品,因此具有直接观察大样品、将大米放在现有材料上放大范围广、陶瓷材料在不同外界条件和化学环境下第一步越来越深的特点。扫描电子显微镜在其微观结构分析和研究方面也显示出巨大的优势。主要表现为:机械载荷下的微观动力学(裂纹指形扩张体的右延伸);加热条件下晶体合成、气化和聚合的研究;晶体生长机理、生长步骤、缺陷和位错的研究;组分、壳核结构和包裹结构的异质性研究;化学环境下颗粒相组成差异的研究等。

主反应速率中2 nm尺寸的研究

纳米材料是纳米科技最基础的部分,只有几纳米的“粒子”可以通过物理、化学和生物的方法制备。纳米材料应用广泛。比如陶瓷材料通常具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等优点。

在一定程度上还可以增加韧性,改善脆性。纳米尺度、纳米级等新型陶瓷纳米材料也是重要的应用领域。纳米材料的所有独特性主要来源于它的纳米尺寸,所以一定是

首先要准确知道尺角的左后寸,否则纳米材料的研究和纳米材料的应用就失去了基础。纵观国内外的研究现状和最新成果,该领域的检测手段和表征方法可以采用透射电镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等。

虽然该技术最早公布,但高分辨率扫描电子显微镜(SEM)由于其简单性和可操作性,已经广泛应用于纳米尺度材料的形貌观察和尺寸检测。此外,如果使用扫描电子显微镜和扫描隧道

显微镜的组合也可以将普通的扫描电镜升级为超高分辨率的扫描电镜。图2是纳米钛酸钡陶瓷的扫描电子显微镜照片。结晶方向上松木颗粒的平均尺寸为

铁电物种侵入底水王的方畴观察

压电陶瓷因其机电功能转换率大、性能可控性好,广泛应用于多层陶瓷致动器、微位移器、换能器、智能材料和智能材料。

器件等领域得到了广泛的应用。随着现代技术的发展,铁电、压电陶瓷材料和器件正朝着小型化、集成化和可提取化方向发展,并朝着非集成化、多功能、智能化、高性能和复合结构方向发展。

在材料的开发和研究中发挥重要作用。铁电畴

电畴是其物理基础,其结构和畴变规律直接决定了铁电体的物理性质和应用方向。电子显微镜是观察电畴的主要方法,其优点在于分辨率高,观察直观。

动态原位观察磁畴和畴壁的微观结构和相变(畴壁的迁移)

电畴的扫描电子显微镜(SEM)观察通过预先化学蚀刻样品表面来实现。因为具有不同极性的畴被腐蚀到不同的程度,所以通过使用蚀刻剂可以在铁电体表面上形成不平坦的区域,从而可以在显微镜下观察到。因此,可以预先对样品表面进行化学刻蚀,利用扫描电镜图像中的黑白对比度判断不同取向的电畴结构。为不同的铁电晶体选择合适的蚀刻剂类型、浓度、蚀刻时间和温度可以显示出良好的磁畴图案。图3是通过扫描电子显微镜观察到的PLZT材料的90电畴。扫描电镜与其他设备结合,可以实现多种分析功能。

在实际分析中,往往希望在获得形态学的放大图像后,能够在同一台仪器上对原始图像进行处理。

地球化学成分或晶体结构的分析提供了包括形貌、成分、晶体结构或取向等丰富的数据,从而做出更全面、客观的判断和分析。为了满足不同分析目的的要求,扫描

扫描电镜上陆续安装了许多附件,实现了一机多用,成为快速、直观、全面的分析仪器。扫描电子显微镜的应用范围扩展到各种显微或微区分析,充分显示了扫描电子显微镜的各种性能和广阔的应用前景。

目前扫描电镜的主要组合分析功能有:X射线微分析系统(即能谱仪,EDS),主要用于元素的定性和定量分析,可以分析样品微区的化学成分等信息;电子背散射系统(即结晶学)

分析系统),主要用于晶体和矿物的研究。随着现代技术的发展,扫描电镜的其他一些组合分析功能也相继出现,如微热台和冷台系统,主要用于观察和分析

加热和冷冻过程中材料微观结构的变化;拉伸台系统主要用于观察和分析材料在受力过程中的微观结构变化。结合其他设备的扫描电子显微镜。

新的分析功能在新材料和新工艺的探索和研究中起着重要的作用。

二、用电子显微镜任何小的粒子都可以观察到吗?

摘要:本文简要介绍了电子显微镜的现状和前景。透射电镜主要包括:高分辨电子显微术和原子图像观察、像差校正电子显微术、原子尺度电子全息术、表面的高分辨电子显微术正面成像、超高压电子显微术、中压电子显微术、120kV、100kV分析电子显微术、场发射枪扫描透射电子显微术和能量选择电子显微术等。透射电镜将再次面临新的重大突破;扫描电镜主要包括:分析型扫描电镜和X射线能谱仪、X射线能谱仪和电子探针仪、场发射枪扫描电镜和低压扫描电镜、超大样品室扫描电镜、环境扫描电镜、扫描电声显微镜、长度测量/缺陷检测用扫描电镜、晶向成像用扫描电镜和计算机控制扫描电镜。扫描电镜的分辨率有望达到0.2-0.3纳米,可以观察到原子图像。关键词:透射电子显微镜扫描电子显微镜仪器制造与发展电子显微镜(EM)经过50多年的发展,已经成为现代科学技术中不可或缺的工具。中国的电子显微镜也取得了很大的进步。电子显微镜的创始人E.Ruska教授获得了1986年诺贝尔物理学奖。电子与物质的相互作用会产生透射电子、弹性散射电子、能量损失电子、二次电子、背反射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极发光和电动力学。电子显微镜利用这些信息来观察形态,分析成分,确定样品的结构。电子显微镜有很多种,包括透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。扫描透射电子显微镜(STEM)具有这两种特性。为了进一步表征仪器的特性,还有加速电压,如超高压(1MV)和中压(200―500kV)透射电镜和低压(~ ~1kV)扫描电镜。有电子枪类型,如场发射枪电子显微镜;有用途,如高分辨电子显微镜、分析电子显微镜、能量选择电子显微镜、生物电子显微镜、环境电子显微镜、原位电子显微镜、CD扫描电子显微镜;有些是以激发信息命名的,如电子探针X射线微分析仪(简称EPMA)。半个多世纪以来,电子显微学的主要目标是观察更小的物体结构、更小的实体甚至单个原子,获得更多的样品信息,如特征非晶和微晶、成分分布、晶粒形状和大小、晶相、晶体取向、晶界和晶体缺陷等,从而全面分析和研究材料的微观结构[3]。最近,包括扫描隧道显微镜在内的电子显微镜取得了很大进展。本文只讨论应用广泛的透射电镜和扫描电镜,并对以上几个方面进行简单介绍。部分透射电子显微镜和扫描电子显微镜的主要性能见文献。透射电镜1、高分辨电子显微术与原子图像的观察材料的宏观性质往往与其自身的组成、结构以及原子在晶体缺陷中的位置密切相关。观察样品中单个原子的图像是科学界的长期目标。原子的直径大约是万分之二到三毫米。所以要分辨每个原子的位置,需要0.1nm左右的分辨率,放大1000万倍左右。高分辨电子显微术(high resolution electronic microscopy,HREM)形成于20世纪70年代初,是一门在原子尺度上直接观察和分析物质微观结构的学科。计算机图像处理的引入使其进一步向超高分辨率和量化方向发展,也开辟了一些新的应用领域。例如,英国医学研究委员会分子生物学实验室的A.Klug博士开发了

用HREM对单个原子成像的一个严重困难是信噪比太小。电子穿过样品后,弹性散射电子(只改变运动方向而不损失能量)对成像的贡献百分比太低,而非弹性散射电子(既损失能量又改变运动方向)则无关紧要,对成像没有贡献,形成亮背景(亮场),所以非周期结构样品中单个原子图像的对比度很小。在去除了未散射的直通电子的暗场图像中,由于对比度的提高,只能观察到其中的重原子,如钍-―BTCA中的铀(z=92)和钍(z=90)原子。对于晶体样品,原子阵列将增强成像信息。超高压电子显微镜和具有中等加速电压的高亮度、高相干场发射电子枪在特定的离焦条件下(Scherzer欠聚焦)拍摄的薄晶体的高分辨率图像,可以获得与晶体原子结构直接对应的结构图像。利用电子晶体学等图像处理技术,可以从200kV JEM-2010F场发射电子显微镜(点分辨率为0.194nm)拍摄的分辨率约为0.2nm的照片中获得超高分辨率的结构信息,并成功确定了分辨率约为0.1nm的晶体结构。2.像差校正电子显微镜由于电子显微镜的分辨能力受到电子透镜球差的限制,人们试图像光学透镜一样减小或消除球差。然而,早在1936年,Scherzer就指出,对于常用的无空间电荷、不随时间变化的旋转对称电子透镜,球差总是正的。在20世纪40年代,由于考虑到电子物镜的衍射和球面像差,电子显微镜的理论分辨率约为0.5nm。矫正电子镜片的主要像差是人们长期追求的目标。经过50多年的努力,1990年,Rose提出了用六极校正器校正透镜像差的方法,以获得无像差的电子光学系统。最近在CM200ST场发射枪的200kV透射电子显微镜上增加了这种六极校正器,研制出了世界上第一台像差校正电子显微镜。电子显微镜的高度只增加了24cm,不影响其他性能。分辨率从0.24nm提高到0.14nm .当球差系数在这台像差校正电子显微镜上降低到0.05mm(50m)时,拍摄到GaAs〈110〉取向的哑铃形结构像,点间距为0.14nm3、原子级电子全息Gabor在1948年提出电子全息术的基本原理和方法时,电子透镜的球差很难校正,证明了如果用电子束制作全息图,记录下电子波的振幅和相位,然后用光波再现,只要光光学的像差与电子光学的像差精确匹配,就可以得到无像差、分辨率更高的图像。由于当时没有相干性好的电子源,电子全息术的发展相当缓慢。后来,光波全息术的这种思想被应用到激光领域,并取得了巨大的成功。Gabor因此获得了诺贝尔物理学奖。随着Mollenstedt静电双棱镜的发明和点丝特别是场发射电子枪的发展,电子全息的理论和实验研究也取得了很大的进展,在电磁场测量和高分辨率电子显微图像的重建方面取得了丰硕的成果[9]。Lichte等人在CM30 FEG/ST电子显微镜(球差系数CS=1.2mm)上,用1k1k慢扫描CCD相机,用电子全息术获得了0.13nm的分辨率。目前新安装的CM30 FEG/UT电子显微镜(球差系数CS=0.65 mm)和2k2k CCD相机已经达到了0.1nm的信息极限分辨率.表面的高分辨率电镜正面成像4、如何区分表面和体积点阵的周期从而获得样品的表面信息是电镜中长期关注的问题。目前,表面的高分辨率电子显微正面成像及其图像处理已有m

李日升等人以Cu-O原子链吸附引起的Cu [110]晶体膜表面(21)重构为例,采用表面的高分辨电镜正面成像方法,发现对于所有强周期系统,对比度随厚度呈周期性变化,对于一般厚膜也能观察到表面的高分辨正面像。5、超高压电镜近年来,超高压透射电镜的分辨率进一步提高。JEOL公司制造的1250kv JEM-ARM 1250/1000超高压原子分辨率电子显微镜,点分辨率为0.1nm,可以在原子水平上直接观察厚样品的三维结构。1995年日立制作了新的3MV超高压透射电镜,分辨率为0.14nm,超高压电镜(EHV)分辨率高,穿透能力强(1 kV时约为100kV的3倍),但价格昂贵,需要建造高大的实验室,难以普及。6、中压电镜中压电镜的穿透能力分别是100kV的1.6倍和2.2倍,成本低,效益/投入比高,因此得到了很大的发展。场发射透射电子显微镜已日趋成熟。TEM常配有Li-drift Si(Li)X射线能谱仪,有的还配有电子能量选择成像谱仪,可以分析样品的化学成分和结构。原有的高分辨率和分析电子显微镜也趋向于融合:由计算机控制甚至完全由计算机软件操作,使用球差系数更小的物镜和场发射电子枪,可以获得高分辨率图像并进行纳米尺度的化学成分和结构分析,可以研制出多功能的高分辨率分析电子显微镜。JEOL的200kV JEM-2010F和300kV JEM-3000F,日立的200kV HF-2000和飞利浦的200kV CM200 FEG和300kV CM300 FEG都属于这个产品。目前国际上常规200kVTEM的光斑分辨率约为0.2nm,放大倍数约为50倍至150万倍。7、120kV\、100kV分析电子显微镜生物学、医学、农业、医药和食品工业经常需要将电子显微镜和光学显微镜获得的信息联系起来。于是,一种能获得大视场、高分辨率图像和低放大率高反差显微图像、操作方便、结构紧凑的带EDS的计算机控制分析电子显微镜应运而生。如飞利浦公司的CM120 Biotwin电子显微镜,配有冷冻样品台和EDS,可以观察和分析低对比度、对电子束敏感的生物样品。日本JEM-1200电子显微镜在中低倍下具有良好的对比度,适用于材料科学和生命科学研究。目前这种多用途120kV透射电子显微镜的点分辨率约为0.35nm8、扫描透射电子显微镜场发射扫描透射电子显微镜STEM是美国芝加哥大学的A.V.Crewe教授在70年代初开发的。样品背面的两个探测器分别逐点接收未散射的透射电子和所有散射电子。弹性和非弹性散射电子信息都随原子序数而变化。环形探测器接收具有大散射角的弹性散射电子。重原子中有许多弹性散射电子。如果入射电子束的直径小于0.5纳米,并且样品足够薄,则可以获得单个原子的图像。事实上,STEM在-氧化铝支撑膜上也看到了单个Pt和Rh原子。透射的电子穿过环形探测器中心的小孔,被中心探测器接收,然后由能量分析器测量损失的特征能量,从而可以分析成分。为此,克鲁研制了亮度比一般电子枪高5个数量级左右的场发射电子枪FEG:曲率半径只有100nm左右的钨单晶针尖,在高达100MV/cm的电场强度作用下,可以在室温下产生场发射电子,电子束可以聚焦到0.2-1.0 nm,并有足够的亮度。英国VG公司开始生产thi

物镜球差系数降低到0.7mm的400kV仪器有望达到更高的分辨率。这种UHV STEM仪器相当复杂,难以推广。9、能量选择电子显微镜EF-TEM是一个新的发展方向。在一般的透射电镜中,电子被弹性散射形成显微图像或衍射图样;非弹性散射电子经常被忽略,但最近它们被用于电子能量损失的光谱分析。德国Zeiss-Opton公司在20世纪80年代末生产的EM902A生物电子显微镜,在成像系统中配备了电子能谱仪,选择失去了某些特征能量的电子进行成像。它的主要优点是:可以观察0.5m厚的样品,对于未染色的生物样品还可以看到高反差的显微图像,还可以得到元素的分布图像。目前,徕卡和蔡司合并后的LEO公司EM912 Omega电子显微镜配备了-电子能量过滤器,可以过滤掉非弹性散射电子和其他形成背景的电子,获得具有一定能量的电子信息,并进行能量过滤会聚束衍射成像,清晰地显示出原本被掩盖的微弱显微和衍射电子图样。在此基础上,公司开发了200kV全自动选能透射电镜。JEOL公司还开发了带有-电子能量过滤器的JEM2010FEF电子显微镜,在100kV和200kV下,点分辨率为0.19nm,能量分辨率分别为2.1m/eV和1.1m/eV。日立也报道了使用EF-1000 形电子能谱成像系统,在tem中观察到半导体动态随机存取存储器DRAM中0.5m厚薄片的清晰切片显微图像。GATAN的电子能量选择性成像系统安装在投影镜后面,可以对电子能量损失谱EELS进行选择性成像。可在几秒钟内实现在线数据读取、处理和输出,及时了解图像质量。以此为基础,可以自动调整相关参数,完成自动合轴、自动散光矫正、自动对焦的工作。例如,在400kV的JEM-4000EX电子显微镜上用果皮获得能量选择原子图像,同时完成鳗鱼的化学分析。透射电子显微镜经过半个多世纪的发展,已经接近或达到0.1-0.2 nm的理论分辨率,这是由透镜的球差和衍射差决定的。人们正在探索进一步消除透镜的各种像差[20],在电子枪后面增加电子单色仪,研究新的像差校正方法,进一步提高电磁透镜和整个仪器的稳定性;采用并进一步发展高亮度电子源场发射电子枪、X射线谱仪和电子能量选择成像谱仪、慢扫描电荷耦合器件CCD、冷冻低温和环境样品室、纳米级会聚束显微衍射、原位实时分析、锥形扫描结晶学、全数字控制、图像处理和现代信息传输技术实现远距离操作和观察,克服样品本身带来的各种限制,透射电子显微镜面临着新的挑战。扫描电镜1、分析型扫描电镜和X射线能谱仪目前应用最广泛的常规钨丝阴极扫描电镜分辨率已经达到了3.5nm左右,加速电压范围为0.2-30 kV。配备X射线能谱仪EDS后,扫描电子显微镜发展成为分析型扫描电子显微镜,它不仅比WDS X射线能谱仪更快、更灵敏,而且可以在没有标准样品的情况下进行定性和定量分析。EDS发展迅速,已经成为仪器的重要组成部分,甚至与之融为一体。但EDS也有一些缺点,如能量分辨率低,一般为129-155 ev,Si(Li)晶体需要低温使用(液氮冷却)。X射线谱仪的分辨率要高得多,一般是5-10 ev,可以在室温下工作。自1972年以来,EDAX公司研制了一系列ECON无窗探测器,可以满足分析超轻元素的一些特殊要求,但Si(Li)晶体易受污染。1987年,凯文

为了克服传统Si(Li)探测器需要液氮冷却带来的不便,1989年Kevex公司推出了无液氮的Superdry探测器,Noran公司也生产了热电制冷的Freedom探测器(配备小型冷却循环水机)和压缩机制冷的低温冷却探测器。这两个探测器必须昼夜24小时通电,适用于没有液氮供应的单位。目前使用的多是改进型液氮冷却的Si(Li)探测器,在实际工作中只需要加入液氮进行冷却,平时不需要维持液氮的供应。最近研制的高纯锗Ge探测器不仅提高了分辨率,而且扩大了探测能量范围(从25keV到100keV),特别适用于透射电镜。例如GEM型Link的分辨率优于115eV(MnK)和65eV(FK),Noran的Explorer Ge探测器的探测范围为100keV。1995年,中国科学院上海原子核研究所研制出能量分辨率为152eV的Si(Li)探测器。中国科学院北京科学仪器开发中心还生产了X射线能谱分析系统Finder-1000。硬件借鉴了Noran公司的功能电路,配合该公司的探测器,采用Windows操作系统开发了自己的图形化能谱分析系统程序。2、X射线光谱仪和电子探针大多数现代扫描电镜都配有EDS检测器,用于成分分析。当需要低含量、精确定量和超轻元素分析时,可以增加一台或四台WDS X射线光谱仪。Microspec公司的全聚焦WDX-400和WDX-600型号分别装有四个和六个不同的衍射晶体,可以探测5B(4Be)以上的各种元素。光谱仪可以倾斜安装在扫描电镜的样品室上,对水平放置的样品进行分析,而不是像立式光谱仪一样使用光学显微镜精确调整样品与物镜之间的工作距离。为了满足超轻元素、低含量、高速定性定量的大量多元素样品常规分析的需要,法国Cameca公司早就生产了电子探针仪器。SX50和SXmacro型号配有4个WDS和1个EDS,物镜配有同轴光学显微镜,可随时观察分析区域。岛津公司最近生产的计算机控制的EPMA-1600电子探针可配备2-5道WDS和1道能谱仪。最大样品尺寸为100mm100mm50mm(厚度),二次电子图像分辨率为6nm。JEOL还生产了计算机控制的JXA-8800电子探针和JXA-8900系列WD/ED综合显微分析系统-超级电子探针,可配备5台X射线谱仪和1台X射线谱仪,元素分析范围为5b-92u,二次电子图像分辨率为6nm。Noran公司的子公司Peak公司最近开发了一种全新的APeX全参数X射线谱仪,它完全不同于传统的机械联动机构。计算机控制六个独立的伺服电机,分别调节分束晶体的位置和倾斜度,X、Y坐标和X射线探测器的狭缝宽度。配备四个标准光谱晶体,可以分析5B(4Be)以上的元素。罗兰圆半径随分析元素而变化,可分别为170、180、190、200mm,以获得最高计数率,提高分析精度和灵活性。诺兰还推出了一台名为MAXray的X射线平行束谱仪,将最新的X射线光学研究成果——准平行束积分X射线透镜放置在样品上的X射线发射点和分析晶体之间,提高了接收X射线的立体角,比一般的WDS提高了约50倍。可以分析100 eV-1.8 KeV能量范围内的K、L、M线,特别有利于低电压、低束流的分析。铍、硼、碳、氮、氧、氟的分辨率可高达5-15 eV,既有WDS的高分辨率,又有EDS的高收集效率。这两台新的X射线光谱仪有望得到广泛应用。3、场发射枪扫描电镜和低压扫描电镜有了很大发展[24]。日立推出扫描电子

JEOL公司的JSM-6000F场发射超高分辨率SEM在30kV加速电压下分辨率达到0.6nm,接近TEM的水平。但样品必须浸入物镜的强磁场中,以减少球差的影响,所以尺寸有限,最大为23mm6mm3mm(厚度)。样品半浸没在物镜磁场中的场发射JSM-6340F可以观察大样品,其分辨率在15kV加速电压下为1.2nm,在1kV低电压下为2.5nm。这两种SEM都无法观察到磁性材料,因为样品处于磁场中。用带有CF校正场的小物镜可以观察到大样品的场发射。JSM-6600F的分辨率为2.5纳米(1千伏时为8纳米)。日立也供应这些产品,如S-5000、S-4500和S-4700。4、超级样品室扫描电镜德国Visitec高捷公司超级样品室Mira扫描电镜。被测物体最大尺寸可达直径700mm,高600mm,长1400mm,最大重量可达300 kg。真空室长1400,宽1100,高1200。分辨率为4nm,加速电压为0.3 kV-20 kV。它是一种新型的计算机控制的无损检验、分析和测试装置,可用于工业产品的生产、质量管理、微机处理和手工艺品的检验和研究。5、环境扫描电子显微镜ESEM,出现于80年代,可根据需要用于1-2600 Pa不同气压的高气压低真空环境,开拓了新的应用领域。它不同于常规的样品室为10-3Pa的高真空扫描电镜,因此也可称为低真空扫描电镜LV-SEM。在这种低真空环境下,即使在高加速电压下,绝缘样品也不会因为充放电现象而无法观察;湿样品能保持水的原始自然状态而不变形。因此,ESEM可以直接观察塑料、陶瓷、纸张、岩石、土壤、散发气体的松散物质和含水的生物样品,而无需喷涂导电层或冷冻干燥处理。1990年,美国Electro Scan公司首次推出ESEM。为了保证样品室内的高气压和低真空环境,应特别考虑LV-SEM的真空系统。目前Amray、日立、JEOL、LEO都有这款产品。当样品室为6-270 Pa时,JSM-5600LV-SEM的分辨率已经达到5.0nm,JSM-5600LV-SEM的分辨率已经达到3.5nm,与自动切换到高真空状态后的常规扫描电镜一样。中科院北京科学仪器研究中心与化工冶金研究所合作研制KYKY-1500高温环境扫描电镜。样品最高温度可达1200,最高气压为2600Pa。800时的分辨率为60nm。在50Pa和900下,观察了室温下湿玉米淀粉颗粒的横截面、盐的结晶颗粒和铁矿石中的针状fe2o 3。20世纪80年代初问世的6、扫描电声显微镜SEAM采用了一种新的成像方法:用频闪扫描调制强度的电子束在样品表面扫描,样品的热、弹性微观性质的电声信号由压电传感器接收,经文章放大后成像。可以对样品的表面下实现非破坏性轮廓成像。它可用于半导体、金属和陶瓷材料、电子器件和生物领域。这台扫描电声显微镜也是由中国科学院北京科学仪器研究中心研制的,空间分辨率为0.2-0.3微米.最近,中国科学院上海硅酸盐研究所利用数字扫描发生器控制电子束扫描,提高了信噪比,大大改善了焊缝的图像质量。7、长度测量/缺陷检测SEM不仅在科学研究中得到了广泛的应用,在工农业生产中也得到了广泛的应用,尤其是随着计算机行业的兴起。目前,半导体超大规模集成电路每条线的制造宽度正在从0.25m向0.18 m发展

为了克服以往在室温下工作的冷场发射枪长扫描电子显微镜(CD-SEM)的缺点,由于需要进行闪烁处理以去除吸附在发射针尖上的气体分子,工作经常中断,影响了其在生产线上的应用。最近日立也推出了这款ZrO/W阴极热场发射电子枪的S-8000系列CD-SEM。为了克服热场发射比冷场发射枪电子能量色散大的缺点,设计了延迟场电磁物镜,改进了二次电子探测器。当加速电压为800V,分辨率为5nm,每小时可检测20片,以每片5个检测点的速度连续检测直径为125-200 mm的Si [1,28]。8、晶体取向成像扫描电镜SEM的另一个新的发展方向是基于背散射电子衍射花样(EBSP)的晶体取向成像电镜(OIM)。在扫描电镜上增加一个可以使样品倾斜70度左右的装置,一个CCD探测器和一个数据处理计算机系统,扫描接收记录在大块样品表面的背散射电子衍射图样(背散射菊池图样),根据样品各部分不同的晶向分类成像可以得到晶体结构的信息,可以显示晶粒结构、晶界和裂纹,也可以用来确定织构和晶向。它有望发展成为扫描电镜的标准附件。1996年,美国TSL(TexSemLaboratories,Inc .Inc .)公司推出TSL OIM系统,其空间分辨率优于0.2m,比原理相似的电子通道图(ECP)高出一个数量级。衍射图案的自动校准可以在0.4秒内完成。使用英国牛津集团的显微分析仪器Link-OPAL的EBSD晶体学分析系统,分析硅片上AL连接的取向,以判断其质量和可行性。9、电脑控制扫描电子显微镜90年代初,飞利浦推出XL系列扫描电子显微镜。在保持重要功能的同时,降低了操作的复杂度。仪器的操作完全由计算机软件控制。许多参数(焦距、像散校正、样品台的移动速度等。)和调节灵敏度会根据显微镜的工作状态自适应地变化和耦合,可以快速准确地改变电子显微镜的主要参数。EDS与XL系统完全集成。1995年,公司生产了XL40 FEG等场发射扫描电子显微镜。日立、JEOL和其他公司也推出了计算机控制的扫描电子显微镜。场发射扫描电镜的分辨率已经达到0.6nm,接近透射电镜的水平,得到了广泛的应用,但仍然无法分辨原子。如何进一步提高扫描电子显微镜的图像质量和分辨率是一个备受关注的问题。乔伊DC指出,二次电子的分辨率基本上受到样品表面硒扩散区大小的限制。如果采取适当的措施限制SE扩散区的大小,如喷涂超薄金属层或布洛赫波沟道,二次电子的分辨率有望达到0.2-0.3 nm,进而可以观察到原子像。现代SEM电子束探针的FWHM已经达到0.3nm,场发射电子枪有足够高的亮度。因此,电子光学目前并不构成SE分辨率的基本限制。而SEM的机械设计,如样品台的漂移、振动等没有得到足够的重视,扫描隧道显微镜也是如此,二次电子探测器的信噪比和对比度也不理想,也影响了分辨率。另外,SE分辨率和SEM图像处理的定义和测定方法也不如透射电镜严格和完善。这些问题的解决将进一步提高扫描电镜的图像质量和分辨率。参考文献[1]金,蒋新礼,姚俊恩。中国电子显微镜分析仪器市场。参见:分析仪器市场调查。北京:海洋出版社,1998。第四章。p113―152。(待发表)。[2]姚俊恩。创建一个

三、透射电子显微镜的成像原理是什么

透射电子显微镜(transmission electronic microscope,简称tem)是将经过加速和集中的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子发生碰撞改变方向,从而产生固体角散射。散射角与样品的密度和厚度有关,因此可以形成明暗不同的图像。一般透射电镜的分辨率为0.1 ~ 0.2 nm,放大倍数为几万~几百万倍,适合观察超微结构。透射电子显微镜广泛应用于材料科学和生物学。由于电子容易被物体散射或吸收,穿透力较低,样品的密度和厚度会影响最终的成像质量,因此需要制备更薄的超薄切片,一般为50 ~ 100 nm。所以透射电镜观察的样品需要处理的很薄。常用的方法有:超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。

以上就是关于扫描电子显微镜可以观察到哪些组织的知识,后面我们会继续为大家整理关于原位透射电子显微镜的知识,希望能够帮助到大家!


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