透射电子显微镜实验

扫描电子显微镜与透射电子显微镜实验报告一、实验名称电子显微镜技术（TEM ﹠SEM ） 二、实验目的1、学习扫描电子显微镜和透射电子显微镜的原理。

2、基本掌握扫描电子显微镜的使用。

3、学习投射电子显微镜衍射花样的标定。

三、实验原理（一）电子与物质相互作用产生的信息当一束聚焦电子沿一定方向射到样品上时，在样品物质原子的为库仑电场作用下，入射电子方向将发生改变。

此现象称散射。

可分为两种：弹性散射和非弹性散射。

弹性散射，只改变方向，无能量变化；非弹性散射， 不仅改变方向，能量也有不同程度的衰减，衰减部分转变成热、光、射线、二次电子等有用的信息，如图1所示。

图1 （a ）入射电子产生的各种信息（b ）信息深度和广度范围1、二次电子当入射电子与原子核外电子相互作用时，会使原子失掉电子而变成离子，这种现象叫电离。

上述过程中脱离原子的电子就是二次电子。

从距表面10nm左右深度范围内激发出来的低能电子（<50eV）。

二次电子信息是扫描电镜成像的主要手段。

二次电子主要特点：（1) 反映样品表面起伏，对样品表面形貌敏感如图2所示，二次电子的产率大小顺序为：a<b<d<e or f(边缘效应),a<b<d<c(尖端效应) 。

图2 二次电子产生率（2）空间分辨率高尽管在电子的有效作用深度内都可产生二次电子，但因其能量很低，只有在接近表面10nm以内的二次电子才能逸出表面，可以接收。

这种信号反映的是一个与入射束直径相当的、很小体积范围的形貌特征，具有较高的空间分辨率。

目前扫描电镜中二次电子成像的分辨率可达3~6nm之间，透射电镜可达2~3nm。

（3）信号收集效率高2、背散射电子入射电子累计散射角超过90º ，重新从表面逸出，称为背散射电子。

从距表面0.1～1μm深度范围内散射回来的入射电子，能量近似入射电子能量。

背散射电子主要特点：（1）对样品物质的原子序数敏感背散射电子产生额（发射效率）δBE随原子序数Z的增大而增加，因此，背散射电子像的衬度与样品上各微区的成分密切相关。

透射电镜实验报告透射电子显微镜透射电子显微镜简称透射电镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。

散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像。

通常，透射电子显微镜的分辨率为0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍，用于观察超微结构，即小于0.2µm、光学显微镜下无法看清的结构，又称“亚显微结构”。

成像原理透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况：吸收像：当电子射到质量、密度大的样品时，主要的成相作用是散射作用。

样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大，通过的电子较少，像的亮度较暗。

早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。

衍射像：电子束被样品衍射后，样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力，当出现晶体缺陷时，缺陷部分的衍射能力与完整区域不同，从而使衍射钵的振幅分布不均匀，反映出晶体缺陷的分布。

相位像：当样品薄至100Å以下时，电子可以传过样品，波的振幅变化可以忽略，成像来自于相位的变化。

组件电子枪：发射电子，由阴极、栅极、阳极组成。

阴极管发射的电子通过栅极上的小孔形成射线束，经阳极电压加速后射向聚光镜，起到对电子束加速、加压的作用。

聚光镜：将电子束聚集，可用已控制照明强度和孔径角。

样品室：放置待观察的样品，并装有倾转台，用以改变试样的角度，还有装配加热、冷却等设备。

物镜：为放大率很高的短距透镜，作用是放大电子像。

物镜是决定透射电子显微镜分辨能力和成像质量的关键。

中间镜：为可变倍的弱透镜，作用是对电子像进行二次放大。

通过调节中间镜的电流，可选择物体的像或电子衍射图来进行放大。

透射镜：为高倍的强透镜，用来放大中间像后在荧光屏上成像。

此外还有二级真空泵来对样品室抽真空、照相装置用以记录影像。

透射电子显微镜结构包括两大部分：主体部分为照明系统、成像系统和观察照相室；辅助部分为真空系统和电气系统。

一、实验名称[实验名称]二、实验目的1. 理解电镜的工作原理及其应用。

2. 掌握电镜样品制备的基本方法。

3. 学会使用电镜进行样品观察和拍照。

4. 分析电镜图像，提取有用信息。

三、实验原理电镜是一种利用电子束照射样品，通过电子与样品相互作用产生的信号来获取样品微观结构信息的仪器。

根据电子束与样品相互作用的方式不同，电镜可分为透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）两大类。

1. 透射电子显微镜（TEM）：利用电子束穿过样品，通过电子衍射、透射成像等方式获取样品的微观结构信息。

2. 扫描电子显微镜（SEM）：利用电子束扫描样品表面，通过二次电子、背散射电子等方式获取样品表面形貌和元素分布信息。

四、实验材料与设备1. 实验材料：- 样品：需根据实验目的选择合适的样品，如细胞、组织、薄膜等。

- 样品制备材料：如切片、冷冻剂、树脂等。

- 其他材料：如双面胶、碳膜、铜网等。

2. 实验设备：- 透射电子显微镜（TEM）- 扫描电子显微镜（SEM）- 切片机- 冷冻切片机- 光学显微镜- 离子溅射仪- 透射电子显微镜样品制备设备- 扫描电子显微镜样品制备设备五、实验步骤1. 样品制备：- 根据样品类型和实验目的选择合适的样品制备方法。

- 制备过程中注意保持样品的完整性。

- 样品制备完成后，进行适当的预处理，如洗涤、固定、脱水、包埋等。

2. 电镜观察：- 将制备好的样品放置在透射电子显微镜或扫描电子显微镜样品台上。

- 调整显微镜参数，如加速电压、聚焦、对比度等，直至获得清晰的图像。

- 观察样品的微观结构，如细胞器、晶体结构、表面形貌等。

3. 图像分析：- 使用图像分析软件对电镜图像进行处理和分析。

- 提取有用信息，如尺寸、形态、分布等。

六、实验结果与分析1. 实验结果：- 描述观察到的样品微观结构，如细胞器、晶体结构、表面形貌等。

- 展示电镜图像，如TEM图像、SEM图像等。

2. 结果分析：- 根据实验目的和理论分析，对实验结果进行解释和讨论。

TEM原理实验范文TEM（Transmission Electron Microscope，透射电子显微镜）原理实验是一种利用电子束对物质进行高分辨率成像的技术。

TEM原理实验可以用于观察材料的微观结构、获得元素成分、确定晶体结构等。

TEM原理实验需要的主要设备包括透射电子显微镜、样品准备设备和探测仪器等。

实验开始前需要先准备样品，将待观察的样品切割成极薄的截面，通常要求样品的厚度在几十纳米至几百纳米之间。

然后将样品安装在透明的载玻片或网格上，以便电子束的穿透。

实验开始时，将样品放置在透射电子显微镜的样品台上，并调整显微镜的参数使得电子束聚焦并垂直穿过样品。

通常实验者需要通过衍射图样或直接观察来确定电子束是否正确地穿过样品。

在实验中，电子束通过样品后，会与样品中的原子与电子发生相互作用。

根据不同的相互作用机制，我们可以获得不同的信息。

例如，透射电子显微镜可以通过对透射电子的弹性散射进行观察，获得材料的晶体结构信息；同时，通过对透射电子的能量散射进行分析，可以获得材料的元素成分信息。

透射电子显微镜的分辨率一般可以达到0.1纳米以下，因此可以观察到非常细微的结构细节。

然而，透射电子显微镜的实验操作对实验者的技术要求也非常高，因为束电子非常容易因各种因素而散射或被吸收，从而影响实验结果。

因此，在进行TEM原理实验时，实验者必须掌握基本的透射电子显微镜操作技巧，并且具备对样品的处理和分析能力。

总结起来，TEM原理实验通过透射电子束对样品进行观察和分析，可以获得材料的微观结构、元素成分等信息。

TEM技术在材料科学、生物医学等领域具有重要的应用价值，但也需要实验者具备一定的技术和分析能力。

植物细胞结构实验报告引言植物细胞是生物体中的基本结构单位，了解植物细胞的结构对于理解植物的生长、发育和生命活动具有重要意义。

本次实验旨在通过透射电子显微镜观察植物细胞的结构，并对其中的细胞膜、细胞壁、细胞质等进行描述和分析。

材料与方法材料：- 植物样本（葱皮、苹果皮）- 透射电子显微镜- 刀片- 乙醇- 甘油- 分析显微镜方法：1. 取一片葱皮或苹果皮组织，在显微镜下用刀片切割成极薄片。

2. 将切割好的组织片放入一瓶中含有乙醇和甘油的混合液中，浸泡1小时。

3. 用分析显微镜观察和记录样本在低倍放大时的特征。

4. 采用透射电子显微镜观察和记录样本在高倍放大时的细节结构。

结果与讨论观察结果在使用分析显微镜观察时，可以看到葱皮细胞和苹果皮细胞的整体结构。

细胞呈现出规则的长方形形状，并且有明确的边界。

细胞内可以观察到许多小颗粒状物质，这些物质被称为细胞质。

在使用透射电子显微镜观察时，我们进一步发现了组织的细节结构。

每个细胞都被一个薄膜包裹着，这被称为细胞膜。

细胞膜由磷脂双层组成，起着保护和选择性通透的作用。

细胞膜内部的细胞质富含有多种细胞器，包括线粒体、内质网和高尔基体等。

线粒体是细胞的能量中心，通过细胞呼吸过程产生能量。

内质网是一个复杂的膜系统，负责蛋白质的合成和运输。

高尔基体则负责分泌和细胞器的修复。

除了细胞膜外，细胞外部还有一个坚硬的外壳，被称为细胞壁。

细胞壁由纤维素组成，能够提供结构支持，并保护细胞免受外界环境的侵害。

讨论分析通过对植物细胞的观察，我们可以看到细胞内的各个组成部分，并了解到它们在维持细胞正常生活活动中的重要作用。

细胞膜是细胞的界限，它通过选择性通透，控制着物质的进出。

正是由于细胞膜的存在，细胞才能与外界环境进行物质交换，并保持自己内部环境的稳定。

细胞质中的细胞器则各自承担着特定的功能。

线粒体通过细胞呼吸过程产生能量，为细胞的生长和活动提供动力。

内质网负责合成和运输蛋白质，确保细胞正常结构和功能的维持。

透射电子显微镜（TEM）实验报告学院：班级：姓名：学号：2016年6月21日实验报告一、实验目的与任务1.熟悉透射电子显微镜的基本构造2.初步了解透射电镜操作过程。

3.初步掌握样品的制样方法。

4.学会分析典型组织图像。

二、透射电镜的结构与原理透射电镜以波长极短的电子束作为光源，电子束经由聚光镜系统的电磁透镜将其聚焦成一束近似平行的光线穿透样品，再经成像系统的电磁透镜成像和放大，然后电子束投射到主镜简最下方的荧光屏上而形成所观察的图像。

在材料科学研究领域，透射电镜主要可用于材料微区的组织形貌观察、晶体缺陷分析和晶体结构测定。

透射电子显微镜按加速电压分类，通常可分为常规电镜(100kV)、高压电镜(300kV)和超高压电镜(500kV以上)。

提高加速电压，可缩短入射电子的波长。

一方面有利于提高电镜的分辨率；同时又可以提高对试样的穿透能力，这不仅可以放宽对试样减薄的要求，而且厚试样与近二维状态的薄试样相比，更接近三维的实际情况。

就当前各研究领域使用的透射电镜来看，其主要三个性能指标大致如下：加速电压：80～3000kV分辨率：点分辨率为0.2～0.35nm、线分辨率为0.1～0.2nm最高放大倍数：30～100万倍尽管近年来商品电镜的型号繁多，高性能多用途的透射电镜不断出现，但总体说来，透射电镜一般由电子光学系统、真空系统、电源及控制系统三大部分组成。

此外，还包括一些附加的仪器和部件、软件等。

有关的透射电镜的工作原理可参照教材，并结合本实验室的透射电镜，根据具体情况进行介绍和讲解。

以下仅对透射电镜的基本结构作简单介绍。

1.电子光学系统电子光学系统通常又称为镜筒，是电镜的最基本组成部分，是用于提供照明、成像、显像和记录的装置。

整个镜筒自上而下顺序排列着电子枪、双聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏及照相室等。

通常又把电子光学系统分为照明、成像和观察记录部分。

2.真空系统为保证电镜正常工作，要求电子光学系统应处于真空状态下。

透射电子显微镜的实验技巧与使用方法透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）作为一种重要的材料科学与纳米科学研究工具，广泛应用于物质的微观结构分析。

然而，使用TEM进行观察和分析需要一些实验技巧和操作方法，以确保获得高质量的显微图像和可靠的实验结果。

本文将介绍透射电子显微镜的实验技巧和使用方法，以帮助读者更好地掌握这一强大工具。

第一部分：样品制备在进行TEM观察前，样品制备是至关重要的一步。

以下是一些常用的样品制备技巧：1. 薄片制备：将待观察的材料制备成足够薄的薄片，常用的方法有机械切割、离子蚀刻和离心旋涂等。

制备薄片时需注意避免产生裂纹和杂质。

2. 薄片转移到网格：将薄片转移到透射电子显微镜网格上，通常使用细钳和转移介质（如水和乙醇）进行操作。

转移过程需要小心以避免薄片折叠或粘附杂质。

第二部分：透射电子显微镜操作1. 启动与预热：在开始使用TEM之前，需要对其进行启动和预热。

启动过程包括电源接通、真空泵抽取空气以及透射电子显微镜主机预热。

预热时间可根据设备型号和要求进行设定。

2. 对准和聚焦：必须对TEM进行准确的样品对准和聚焦。

首先，通过观察屏幕上的光学显微镜图像，调整样品位置，使其准确对应TEM光学通道。

然后，通过微调操纵仪或操作面板上的聚焦控制旋钮对样品进行聚焦。

3. 选择倍率和放大：根据需要选择适当的倍率和放大倍数。

通常，低倍率可以提供较大的视野和全局信息，高倍率则可以提供更高分辨率和详细信息。

倍率过高可能导致图像模糊，倍率过低则可能丧失微观细节。

4. 稳定电流和时间控制：在TEM操作过程中，保持稳定的电流和时间控制至关重要。

电流的稳定性直接影响到图像质量和分辨率。

合理选择电流和控制时间以避免样品损伤。

第三部分：图像采集和分析1. 图像采集：在获得良好对准和聚焦的样品后，可以开始进行图像采集。

根据需求选择适当的图像模式，如亮场、暗场、选区电子衍射等。

物理实验中透射电子显微镜的使用指南透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy，简称TEM）是现代物理实验中一种非常重要的工具，它能够提供高分辨率的观测和分析样品的微观结构和成分。

本文将为您介绍透射电子显微镜的使用指南。

一、透射电子显微镜的原理与构造透射电子显微镜利用电子束通过样品并形成细致的图像，它的原理是基于电子的波粒二象性以及电子与样品相互作用的特性。

透射电子显微镜通常由电子源、透镜系统、样品台和显像系统等组成。

电子源是透射电子显微镜的核心部件，常用的电子源包括热阴极和场发射阴极。

透镜系统负责控制和聚焦电子束，它由透镜、磁透镜和计数器等组成。

样品台用于固定和转动样品，使得电子束可以满足不同角度的入射条件。

显像系统则负责收集电子束通过样品后的信息，并将其转化成可见图像。

二、透射电子显微镜的样品制备透射电子显微镜对样品制备要求极高，首先需要将样品制备成薄片，以保证电子束能够穿透样品并形成可观测的图像。

常用的样品制备方法有机械切割、电子束刻蚀和离子薄化等。

在样品制备过程中，还需要注意避免样品表面的污染和氧化。

在制备过程中，可以采用真空环境、惰性气体保护或氮气氛等方法来防止样品受到污染。

同时，也要注意避免样品上的含水气泡，可以通过超声震荡或去离子水清洗等方法去除。

三、透射电子显微镜的操作指南在使用透射电子显微镜时，需要注意以下几点：1. 系统预热：在使用透射电子显微镜之前，需要进行系统预热以达到稳定的工作状态。

预热时间通常为数小时，具体时间取决于仪器和操作要求。

2. 加热和冷却样品：透射电子显微镜可以在不同温度下观察样品。

在进行加热或冷却样品之前，需要确保样品和样品台可以承受相应的温度，并根据需要选择正确的加热或冷却装置。

3. 对溶液样品的观察：如果需要观察溶液样品，可以将样品制备在薄碳膜或其他透明基底上，并在观察前进行干燥。

同时，还应注意避免样品在高真空下蒸发或结晶。

实验二细胞的超微结构—透射电镜下的细胞器实验目的：通过使用透射电子显微镜观察和研究细胞的超微结构，了解细胞器的形态和组织，以及其在细胞功能中的作用。

实验原理：透射电子显微镜是一种利用电子束通过样品的原理进行显微观察的仪器。

相比传统光学显微镜，透射电子显微镜具有更高的分辨率和放大倍数。

实验步骤：1.准备样品：使用透射电子显微镜需要制备薄片样品。

将细胞或组织固定、切片和上染色剂等。

2.调整放大倍数：根据需要观察的细胞器，调整透射电子显微镜的放大倍数。

3.开始观察：将样品放入透射电子显微镜中，调整焦距和对比度，开始观察细胞超微结构。

4.记录结果：使用电子显微镜拍摄或记录所见到的细胞器的图像和形态。

根据观察结果，对细胞器的结构和功能进行分析和讨论。

实验结果：观察细胞的超微结构可以看到许多细胞器，如细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。

细胞核是细胞的控制中心，一般位于细胞的中央。

在透射电镜下观察，可以看到核膜（由内核膜和外核膜组成）、核孔、核仁等结构。

核膜通过核孔与细胞质相连，核仁是RNA合成的地方。

线粒体是细胞的能量中心，通过细胞呼吸产生ATP。

在透射电镜下观察，线粒体呈棒状或梭形，内部含有许多内膜，并形成一系列被称为嵴（cristae）的褶层。

嵴上含有许多氧化酶，参与细胞呼吸。

内质网是细胞的重要细胞器之一，两个片层之间的空腔称为内质网腔。

内质网膜上覆盖着许多小颗粒，称为核糖体。

内质网分为粗面内质网和平滑内质网，前者存在核糖体，用于蛋白质合成，后者没有核糖体，参与脂质代谢和钙离子存储。

高尔基体是细胞的分泌细胞器，具有分泌蛋白质、糖蛋白质和磷脂等功能。

高尔基体由多个平面被膜囊构成，形成一系列被称为囊泡的结构。

在透射电镜下可以看到高尔基体具有一层由囊泡组成的堆叠结构。

溶酶体是细胞的消化系统，其内部含有多种水解酶。

溶酶体呈球状或椭圆形，在透射电镜下可以看到其内部含有酶泡。

溶酶体参与细胞内的废物降解和吞噬体的形成。