透射电子显微分析技术-曹艳霞
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细胞膜通透性研究方法与实验设计细胞膜通透性是细胞生物学中一个重要的研究方向,它关乎着细胞的生存和功能。
细胞膜通透性指的是细胞膜对物质的穿透性,即物质从细胞外进入细胞内或从细胞内排出的能力。
了解细胞膜通透性的研究方法和实验设计对于深入理解细胞的生理过程和疾病发生机制具有重要意义。
在细胞膜通透性研究中,最常用的方法之一是透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)。
TEM可以通过观察细胞切片的方式,直接观察细胞膜的结构和通透性。
通过TEM技术,可以观察到细胞膜上的脂质双层结构以及细胞膜上的通道蛋白等。
通过对细胞膜的观察,可以初步了解细胞膜的通透性。
除了TEM,流式细胞术(Flow Cytometry)也是一种常用的研究细胞膜通透性的方法。
流式细胞术通过将细胞悬浮液通过细胞流式仪,利用激光束照射细胞,测量细胞的荧光强度和散射光信号,从而分析细胞膜通透性和细胞内外物质的交换。
通过流式细胞术,可以对大量细胞进行快速的检测和分析,获得更加准确的数据。
除了上述的直接观察和测量方法外,还可以利用细胞膜通透性分子探针进行研究。
细胞膜通透性分子探针是一种特殊的化学物质,可以通过与细胞膜上的特定蛋白结合或与细胞膜上的特定离子发生反应,从而间接地反映细胞膜的通透性。
例如,一些荧光探针可以通过荧光信号的变化来评估细胞膜通透性的变化。
这种方法可以通过荧光显微镜等设备进行观察和测量。
在设计细胞膜通透性的实验时,需要考虑多个因素。
首先,需要选择合适的细胞类型和实验条件。
不同类型的细胞膜通透性可能存在差异,因此需要选择与研究目的相符的细胞类型。
同时,实验条件如温度、pH值等也会对细胞膜通透性产生影响,需要进行合理的控制。
其次,需要选择合适的实验方法和技术。
如前所述,可以选择TEM、流式细胞术或分子探针等方法进行研究。
不同的方法有不同的优势和限制,需要根据研究目的和实验条件进行选择。
此外,实验设计中还需要考虑对照组和实验组的设置。
SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITYSTEM模式下会聚角对HAADF图像的影响小组成员:丁晓飞、巨菡芝、陆郁飞、孙相龙、王昭光、张好好课程名称:显微学与谱学分析完成日期:2015年12月27日STEM模式下会聚角对HAADF图像的影响近20 年来,随着电子显微技术的不断发展,扫描透射电子显微分析技术(STEM)已经成为目前最为流行和广泛应用的电子显微表征手段和测试方法。
相比于传统的高分辨相位衬度成像技术,扫描透射电子显微镜可提供具有更高分辨率、对化学成分敏感以及可直接解释的图像,因而被广泛应用于从原子尺度研究材料的微观结构及成分。
其中高角环形暗场像(HAADF-STEM)为非相干高分辨像,图像衬度不会随着样品的厚度及物镜的聚焦的改变而发生明显的变化,像中亮点能反映真实的原子或原子对,且像点的强度与原子序数的平方成正比,因而可以获得原子分辨率的化学成分信息。
近年来,随着球差校正技术的发展,扫描透射电镜的分辨率及探测敏感度进一步提高,分辨率达到亚埃尺度,使得单个原子的成像成为可能。
一、扫描透射电子显微分析技术(STEM)简介扫描透射电子显微镜(Scanning Transmission Electron Microscope,简称STEM)是指透射电子显微镜中有扫描附件者,尤其是指采用场子枪作成的扫描透射电子显微镜。
扫描透射电子显微镜是透射电子显微镜的一种发展,可以看成是TEM 与SEM的巧妙结合。
1.STEM工作原理扫描透射成像不同于一般的平行电子束透射电子显微成像,它是利用会聚电子束在样品上扫描形成的。
如图1所示,首先通过一系列线圈将电子束会聚成一个细小的束斑并聚焦在样品表面,利用扫描线圈精确控制束斑逐点对样品进行扫描。
同时在样品下方安装具有一定内环孔径的环形探测器来同步接收被散射的电子。
当电子束扫描样品某个位置时,环形探测器将同步接收信号并转换成电流强度显示在相连接的电脑显示屏上。
透射电镜纳米束电子衍射在纳米结构中的应用毛晶;张金凤;龙丽霞;张磊;李晓晖;韩雅静【摘要】透射电子显微镜(TEM)除了熟知的高分辨分析外,还具备纳米束电子衍射(NBD)功能,可对尺寸很小的在几纳米至几十纳米的颗粒进行对应的晶体结构、物相分析,这对于材料中细小析出相分析等具有重大意义.以50nm左右的碳包覆铁颗粒为对象,对纳米束电子衍射测试原理、步骤、测试过程中相机常数、聚光镜光阑等参数选择的影响进行了详细的说明.这一方法解决了超细小颗粒、区域衍射分析困难的问题,为高校充分利用TEM测试微小区域晶体结构提供了具体的实验指导.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2018(021)006【总页数】5页(P24-27,30)【关键词】透射电子显微镜;物相结构;纳米束电子衍射【作者】毛晶;张金凤;龙丽霞;张磊;李晓晖;韩雅静【作者单位】天津大学材料学院, 天津 300072;天津大学材料学院, 天津 300072;天津大学材料学院, 天津 300072;天津大学资产处, 天津 300072;天津大学材料学院, 天津 300072;天津大学材料学院, 天津 300072【正文语种】中文【中图分类】G482透射电子显微镜(TEM)采用波长很短的电子束作为光源,可以获得亚埃级别的高分辨率。
TEM同时结合EDS、EELS、衍射分析可以获得微区的成分分析、价态分析以及晶体结构分析[1-3],加上近年来发展的原位TEM技术[4-5],TEM已经成为了材料领域不可或缺的重要分析手段。
X射线单晶衍射分析以及粉末多晶X射线分析是研究晶体结构的常规方法,应用广泛。
但是其分析对象为宏观聚集体,且尺寸通常在几百纳米或是微米级以上范围。
而透射电镜电子衍射分析在纳米材料的晶体结构分析、位相分析等过程中具有独特的优势[6-8]。
常见的透射电晶体结构分析通过选区电子衍射完成[9],但是选区电子衍射对于细小的析出相或是纳米颗粒物相分析存在一定的困难[10-11]。
透射电子显微镜解析出材料结构与缺陷的微观形貌材料科学与工程领域中,了解材料的微观结构和缺陷是极为重要的。
透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)作为一种高分辨率的显微镜,被广泛应用于研究材料的微观结构和缺陷的形貌。
本文将对透射电子显微镜的原理以及其在解析材料结构和缺陷方面的应用进行探讨。
首先,我们来了解一下透射电子显微镜的原理。
TEM利用电子束的穿透性质,通过透射模式进行成像。
当电子束通过材料样品时,被材料中的原子核和电子云散射,形成折射、衍射和透射等效应。
其中,透射电子显微镜主要依靠透射电子的成像来解析材料的微观结构和缺陷。
在TEM中,电子束通过样品后,经过透射器(透镜)和投影透镜组件进行成像,最后由像差校正系统进行调整来提高成像质量。
透射电子显微镜的高分辨率使得它能够解析出材料的微观形貌,包括晶体结构、晶格缺陷和界面等。
透射电子显微镜在解析材料结构方面具有得天独厚的优势。
通过TEM的高分辨率成像,可以直接观察到材料的晶格结构。
晶体的晶体结构、晶胞参数、晶体方向和位错等重要的结构信息可以通过TEM成像来获得。
通过选取特定的衍射点和晶格平面,可以进一步通过电子衍射技术确定晶体结构。
透射电子衍射技术可以通过模式匹配和比对已知晶体结构的衍射图案来确定材料的晶体结构,为研究和设计材料提供了重要的依据。
此外,透射电子显微镜还可以帮助解析材料中的晶体缺陷。
晶格缺陷是材料中常见的现象,对材料的性能和行为产生显著影响。
通过透射电子显微镜观察,可以揭示出材料中的位错(dislocation)、嵌错(inclusion)、晶界(grain boundary)和尖晶石等各种缺陷。
位错是晶体中最常见的缺陷类型之一,它们对晶格的完整性和形貌起到了至关重要的作用。
透射电子显微镜可以通过成像和EDS(能谱分析)技术来定量和表征位错的类型和密度。
此外,透射电子显微镜还可以通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)技术对材料的晶界和界面进行观察,揭示出材料微观结构中的复杂性。
透射电子显微镜及其应用读书报告姓名:孙家宝学号:DG1022076电子科学与工程学院2021年3月31日目录第一章透射电子显微镜 (1)1.1 透射电子显微镜的结构 (1)1.1.1.电子光学部分 (1)1.1.2.真空系统 (3)1.1.3.供电控制系统 (4)1.2 透射电子显微镜主要的性能参数 (4)1.2.1 分辨率 (4)1.2.2 放大倍数 (4)1.2.3 加速电压 (5)1.3 透射电镜的成像原理 (5)1.3.1 透射电镜的成像方式 (5)1.3.2 衬度理论 (6)1.4 透射电镜的电子衍射花样 (6)1.4.1 电子衍射花样 (6)1.4.2电子衍射与X射线衍射相比的优点 (7)1.4.3电子衍射与X射线衍射相比的不足之处 (7)1.4.4选区电子衍射 (7)1.4.5常见的几种衍射图谱 (8)1.4.6单晶电子衍射花样的标定 (8)第二章透射电子显微镜分析样品制备 (10)2.1 透射电镜复型技术(间接样品) (10)2.1.1塑料——碳二级复型 (10)2.1.1萃取复型(半直接样品) (11)2.2 金属薄膜样品的制备 (11)1.2 电子显微镜中的电光学问题 (13)1.2.1 电子射线(束)的特性 (13)第一章 透射电子显微镜1.1 透射电子显微镜的结构透射电子显微镜(TEM )是观察和分析材料的形貌、组织和结构的有效工具。
TEM 用聚焦电子束作照明源,使用对电子束透明的薄膜试样,以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。
图 1.1(a )(b )是两种典型的透射电镜的实物照片。
透射电子显微镜的光路原理图如图1.2所示。
透射电镜一般是由电子光学部分、真空系统和供电系统三大部分组成。
1.1.1.电子光学部分(a) Philips CM12透射电镜(b) JEM-2010透射电镜 图1.1 透射电子显微镜图1.2透射电子显微镜的光路原理图图1.3透射电镜电子光学部分示意图整个电子光学部分完全置于镜筒之内,自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。
ZnO 微结构调控及其光学性能的研究刘海霞黄柏标王泽岩秦晓燕张晓阳俞娇仙(山东大学晶体材料国家重点实验室,济南250100)摘要:氧化锌不同形貌的合成与控制可以通过一个简单的溶剂热反应来实现,其中乙醇作溶剂,酒石酸做添加剂。
通过控制酒石酸的加入量,可以有效地控制ZnO的形貌、尺寸以及到更复杂结构的转变。
同时提出了不同形貌ZnO 可能的生长机制,并利用FTIR 谱进一步证实了酒石酸对ZnO生长的影响。
另外,由光致发光光谱可以看出,不同的ZnO形貌,发光性能会有所不同,总体上说,所得ZnO的发光区域主要集中在紫光波段和橙光波段。
关键词:氧化锌;微结构;机理;光学性能中图分类号:O614.24+1 文献标识码:A 文章编号:1001-4861(2011)04-0752-07近年来纳米和微结构材料已经吸引了越来越多的利益,设计,制造和修改等级结构形貌可控的纳米材料仍然是一个巨大的挑战。
氧化锌是一个n型宽禁带(3.37电子伏特)和一个大的激子结合能(60毫电子伏特)的半导体。
调查显示,由于其优异的热稳定性和化学稳定性,氧化锌的应用领域非常广泛,如光电子,光催化,场发射和传感器等。
同样,氧化锌的结构与性能密切相关,如形态,大小,长宽比或表面结构等。
目前,具有不同结构和形貌的氧化锌进行了合成,包括氧化锌纳米线,纳米,纳米管等。
各种合成方法中,湿化学法被视为合成氧化锌材料最好的方式,该方法不需要特殊设备,复杂的工艺或高温,能够更好地控制氧化锌大小和形态,湿化学方法用于氧化锌合成已报告了许多组。
近年来,有机分子,如藻酸双酯钠,聚乙二醇,茶,等等,已被广泛用来作为合成氧化锌的表面活性剂。
1实验部分所有的试剂和溶剂的分析级和使用无任何进一步的净化。
在一个典型的溶剂热的过程,前体溶液是由溶解14.85克氯化锌(Zn(NO3)2·6H2O)到100毫升无水乙醇下大力搅拌。
在Zn(NO3)2·6H2O完全溶解,1.8克的酒石酸溶液加入上述溶液连续搅拌形成一个明确的解决方案。
大 学 化 学Univ. Chem. 2024, 39 (3), 5收稿:2023-08-30;录用:2023-10-19;网络发表:2023-11-16*通讯作者,Emails:************.cn(马宏伟);*****************.cn(张芳);***************(艾惠)基金资助:国家自然科学基金(21471017)•专题• doi: 10.3866/PKU.DXHX202308107 集成X 射线、TEM 和STM 的晶体学教学尝试马宏伟1,*,张芳1,*,艾惠1,*,张妞1,彭绍春1,李晖21北京理工大学分析测试中心,北京 1224882北京理工大学化学化工学院,北京 122488摘要:以Si 晶体为例,介绍了一种结合X-射线、电子显微学和扫描隧道显微技术进行晶体学教学的尝试。
主要是从基本原理、实验技术、实验结果等方面建立不同方法之间的联系,也说明其区别。
目的是使学生能依据基本的晶体学原理、概念和数据,理解不同的晶体结构分析和表征方法提供的晶体学信息之间的区别和联系,达到融会贯通的效果。
关键词:晶体学;教学;X-射线;TEM ;STM中图分类号:G64;O641Integrated Crystallographic Teaching with X-ray,TEM and STMHongwei Ma 1,*, Fang Zhang 1,*, Hui Ai 1,*, Niu Zhang 1, Shaochun Peng 1, Hui Li 21 Analysis and Testing Center, Beijing Institute of Technology, Beijing 122488, China.2 School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 122488, China.Abstract: Using Si crystals as an illustrative example, an integrated approach to teaching crystallography with X-ray/electron diffraction and TEM/STM imaging, including the principles, technologies and results, was presented to help students building up the links among different crystallographic methods and technologies for structure characterization, so that they have a complete and integrated understanding of crystallographic concepts, theories and the results from different technologies.Key Words: Crystallography; Teaching; X-ray; TEM; STM1 引言晶体学是一门古老而成熟的学科,能在原子水平上给出物质结构的信息,在物理、化学、生物、地球科学、材料科学等学科中有重要而广泛的应用。
透射电子显微技术在RIPP炼油催化剂表征中的应用郑爱国张进张雪静徐广通中石化石油化工科学研究院,北京,100083 利用透射电子显微技术对加氢催化剂以及积炭催化裂化催化剂进行了表征。
扫描透射电子结合X射线能谱技术确定了氧化态加氢催化剂中的微粒为活性金属组分的适度聚集;能量过滤透射显微技术获得了积炭催化裂化催化剂的Al、C的元素分布像。
透射电子显微术 ; 能量过滤透射显微技术 ;炼油催化剂国家重点基础研究发展计划“973”项目和中国石化研究项目(R2010.1.1)资助。
郑爱国,男,1979年出生,博士,从事炼油催化剂的分析表征研究。
E-mail:zhengag.ripp@ sinopec.com。
25@@[1]辛勤.固体催化剂研究方法.北京:科学出版社, 2004: 68-102.@@[2]温树林,马希骋,刘茜,许钫钫.材料科学与微观结 构.北京:科学出版社,2007:48-69.@@[3] Topsφe H Clausen B S, Massoth F E. Vol. 11, Springer-Verlag, New York, 1996 : 29-111.@@[4] Srinivasan Y S, Datye A K, Peden C H F. J Catal, 1992, 137 (2) : 513-522.@@[5]陈俊武.催化裂化工艺与工程.北京:中国石化出版 社,1995:1-111.2011-03-30Applications of transmission electron microscopy in characterization of refining catalysts.Zheng AiguoZhang JinZhang XuejingXu Guangtong。
透射电子显微镜侧插式CCD相机数字图片放大倍数的解析李爽;崔新明;董超;李艳茹
【期刊名称】《分析测试技术与仪器》
【年(卷),期】2017(023)001
【摘要】针对数字化透射电子显微镜与传统透射电子显微镜在观察记录系统上存在的差异,通过比较分析数字化透射电子显微镜侧插式电荷耦合器件(CCD)相机采集的图像、操作界面View视窗观察到的图像与电镜示数放大倍数之间的差异,详细地分析了数字化透射电子显微镜侧插式CCD相机采集的数字图片的放大倍数发生变化的原因.可以帮助应用电镜的广大教师及科研工作者更加快速、直观地掌握数字图片确切的放大倍数,更有利于结果的分析.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】李爽;崔新明;董超;李艳茹
【作者单位】吉林大学病理生物学教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学病理生物学教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学病理生物学教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学病理生物学教育部重点实验室,吉林长春130021
【正文语种】中文
【中图分类】O657.3
【相关文献】
1.透射电子显微镜数字成像系统的研制 [J], 刘冰川;曲利娟;刘庆宏;郑智勇;张鲁闽;余英豪;马继民
2.内置130万像素的CCD数字式照相机Canon EOS·DCS3 [J], 汤德伟
3.介绍一种实时数字式机载CCD相机系统 [J], 米宝永
D相机在电子显微镜中的应用 [J], 方青;孙路阳;徐冶
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透射电子显微镜实验教学与开放培训探索李霞章; 吴凤芹; 王昕【期刊名称】《《广州化工》》【年(卷),期】2019(047)022【总页数】2页(P135-136)【关键词】透射电镜; 实验教学; 开放管理; 培训【作者】李霞章; 吴凤芹; 王昕【作者单位】常州大学分析测试中心江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】G642透射电子显微镜(英文简称TEM),是以波长很短的电子束做照明源,用电磁透镜聚焦成像的一种具有高分辨本领的电子光学仪器,常用于纳米尺度上研究物质的显微结构与化学组成,已广泛应用于催化剂、半导体、金属、陶瓷、高分子等材料的研究,是材料领域中不可或缺的重要研究工具。
透射电镜作为高校大型仪器中使用率很高的仪器,长期以来由于其结构精密、价格昂贵,维修成本高等特点,存在设备使用效率低、维护难等问题[1-3]。
在电镜需求越来越高,网络化越来越普及的当下,为了使电镜能够发挥最大的作用,如何在尽量减少仪器老化和故障发生率的前提下,充分发挥教学示范功能,同时高效率的为开展科研服务,成为管理人员的一大挑战[4-5]。
本文以本中心的透射电镜的实验教学和开放培训为例,从教学方法和管理运行机制等方面进行了分析和总结,以期为相关领域的教师和技术管理人员提供借鉴。
1 透射电镜的功能和使用透射电镜结构主要由两大系统组成,主要是照明系统,由电子枪、聚光镜和电子束平移对中、倾斜调节装置组成。
作用是提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度好、束流稳定的照明源。
另外一个是成像系统,由物镜、中间镜和投影镜组成,作用是将来自样品的、反映样品内部特征的、强度不同的透射电子聚焦放大成像,并投影到荧光屏或照相底片上,转变为可见光图像或电子衍射花样。
TEM成像过程符合Abbe成像原理,平行电子束入射到周期结构物样时,便产生衍射现象。
经物镜聚焦,其后焦面上形成衍射极大值发出的次级波在像平面上相干成像。
像平面上的像经过中间镜组,投影镜组再作二次放大投射到荧光屏上,称为物的三级放大。