透射电镜结课论文
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电镜技术和细胞超微结构论文《电镜技术与细胞超微结构》这门课程要紧讲的是电镜技术,几种常见的电子显微镜及有关方面的知识熟悉,并讲解了运用电镜技术,在各类电子显微镜下观察细胞超微结构,研究细胞超微结构的有关知识。
在课程的学习中,我们也学习到了一些摄影方面的技术。
由于这是一门选修课程,因此我们对此方面的学习没有专门学习这方面的同学学习的深,我们只是学习了一些基本常识,本文要紧讲的就是我在这门课程的学习中得到一些知识。
关键字:电子显微镜、透射电镜、扫描电镜、电镜技术、细胞超微结构正文:电子显微镜,简称电镜,是根据电子光学原理,用电子束与电子透镜代替光束与光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。
电子显微镜由镜筒、真空装置与电源柜三部分构成。
镜筒要紧有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏与探测器等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。
电子显微镜按结构与用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜与发射式电子显微镜等。
透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构;扫描式电子显微镜要紧用于观察固体表面的形貌,也能与X射线衍射仪或者电子能谱仪相结合,构成电子微探针,用于物质成分分析;发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。
我们经常使用的是透射式电子显微镜与扫描式电子显微镜。
透射电镜是以电子束透过样品通过聚焦与放大后所产生的物像,投射到荧光屏上或者照相底片上进行观察。
透射电镜是以电子束透过样品通过聚焦与放大后所产生的物像,投射到荧光屏上或者照相底片上进行观察。
透射电镜的分辨率为0.1~0.2nm,放大倍数为几万~几十万倍。
由於电子易散射或者被物体汲取,故穿透力低,务必制备更薄的超薄切片。
扫描电镜是用极细的电子束在样品表面扫描,将产生的二次电子用特制的探测器收集,形成电信号运送到显像管,在荧光屏上显示物体。
扫描电镜是用极细的电子束在样品表面扫描,将产生的二次电子用特制的探测器收集,形成电信号运送到显像管,在荧光屏上显示物体。
材料电镜扫描透射分析实验报告范文透射电镜实验报告范文实验一材料的电镜(扫描透射)分析扫描电镜一实验目的1了解扫描电镜的基本结构和原理2掌握扫描电镜样品的准备与制备方法3了解扫描电镜图片的分析与描述方法二扫描电镜结构与原理(一)结构1.镜筒镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。
其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm),并且使该电子束在样品表面扫描,同时激发出各种信号。
2.电子信号的收集与处理系统在样品室中,扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号,其中包括二次电子、背散射电子、某射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。
在上述信号中,最主要的是二次电子,它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子,产生于样品表面以下几nm至几十nm的区域,其产生率主要取决于样品的形貌和成分。
通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像,它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。
检测二次电子的检测器(图15(2)的探头是一个闪烁体,当电子打到闪烁体上时,1就在其中产生光,这种光被光导管传送到光电倍增管,光信号即被转变成电流信号,再经前置放大及视频放大,电流信号转变成电压信号,最后被送到显像管的栅极。
3.电子信号的显示与记录系统扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上,并由照相机拍照记录。
显像管有两个,一个用来观察,分辨率较低,是长余辉的管子;另一个用来照相记录,分辨率较高,是短余辉的管子。
4.真空系统及电源系统扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成,其作用是使镜筒内达到10(4~10(5托的真空度。
电源系统供给各部件所需的特定的电源。
(二)工作原理从电子枪阴极发出的直径20(m~30(m的电子束,受到阴阳极之间加速电压的作用,射向镜筒,经过聚光镜及物镜的会聚作用,缩小成直径约几毫微米的电子探针。
在物镜上部的扫描线圈的作用下,电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。
这些电子信号被相应的检测器检测,经过放大、转换,变成电压信号,最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。
透射电镜分析2篇透射电镜分析透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)是一种利用电子束穿透样品、形成高分辨率像的仪器。
透射电镜具有分辨率高、分析深度深等优点,广泛应用于材料科学、生物学、地质学等领域。
本文以钢材为例,介绍透射电镜分析的原理和应用。
一、透射电镜分析原理透射电镜主要由透镜系统、电子源、样品台以及检测器等组成。
电子源发射出高能电子,经过透镜系统聚焦后,穿过样品,并在检测器上生成像。
由于电子具有波粒二象性,与样品发生相互作用后,会引发散射、吸收等过程。
因此,透射电镜分析中,需要调节电子束的能量和入射角度,以及选择合适的检测器,以获取有效信息。
二、钢材透射电镜分析应用钢材是工业制造中普遍使用的材料。
透射电镜能够分析钢材的晶体构造、氧化物析出、退火过程、金相组织等,为钢材加工和使用提供技术依据。
1. 晶体构造分析钢材的性能与晶体构造密切相关,透射电镜能够分析钢材的晶体结构,揭示晶体缺陷、晶界和孪晶等信息,并提供优化加工工艺的依据。
例如,通过透射电镜可以观察到晶体缺陷的生成和扩展过程,阐明连接和交错位错的形成机制。
2. 氧化物析出分析在钢材生产过程中,氧化物析出是一个普遍存在的问题。
它会导致钢材的强度和耐蚀性下降。
透射电镜能够直接观察和分析钢材中氧化物的生长、分布和形态等,为加强防腐蚀表面处理提供基础信息。
3. 退火过程分析退火是钢材制备中一个重要的热处理过程。
透射电镜可用于观察不同温度、时间和冷却速率下钢材的相变行为和晶体结构演变过程,并为优化退火工艺提供指导意见。
4. 金相组织分析透射电镜配合金相显微技术,可以分析钢材的成分、晶体结构和相变等特征,并结合金相图给出合理的金相组织模型。
这为钢材制备和应用提供基础性研究信息。
三、结语透射电镜是一种高精度的分析仪器,广泛应用于材料、生物和化学等领域。
钢材作为重要的工业材料之一,透射电镜可以分析其结构、化学成分、晶体结构和相变过程等,并为钢铁制备的研究和工作提供了重要的技术基础。
透射电镜的原理及应用摘要一、透射电镜的原理透射电镜是一种重要的电子显微镜技术,它能够利用电子束的透射性质来观察材料的微观结构和原子级别的细节。
透射电镜的工作原理基于电子的波粒二象性,其光学系统类似于光学显微镜。
透射电镜主要由电子源、准直系统、投射系统和探测系统等几个主要部分组成。
在透射电镜中,电子源产生的电子束通过准直系统准直后,进入投射系统。
投射系统中的透镜通过对电子束的聚焦和投射,使其经过待观察的样品。
样品会对电子束进行散射和吸收,形成投射电子束的衍射图样。
这些衍射图样经过探测系统的收集和处理后,可以得到材料的结构和成分信息。
二、透射电镜的应用1. 材料科学研究透射电镜在材料科学研究中发挥着重要作用。
通过透射电镜可以观察到材料的晶体结构、晶界、原子排列等微观细节。
借助透射电镜的高分辨率和高灵敏度,科学家们可以研究材料的相变行为、晶体生长机制、缺陷结构等,从而深入了解材料的性质和性能,并为材料的合成和改性提供科学依据。
2. 纳米技术研究透射电镜在纳米技术研究中也有广泛应用。
纳米材料具有独特的物理和化学性质,常常表现出与大尺度材料截然不同的行为。
透射电镜可以观察到纳米尺度下的材料结构和表面形态,可以直接了解纳米材料的大小、形状、分布和相界面等特征。
通过透射电镜的研究,可以揭示纳米尺度下的材料行为和性能,为纳米技术的应用提供重要支持。
3. 生物医学研究透射电镜在生物医学研究中也有广泛的应用。
生物组织和细胞结构复杂多变,透射电镜可以提供高分辨率的图像,帮助科学家们观察和研究生物样品的超微结构。
透射电镜可以用于观察生物细胞、细胞器和细胞核的内部结构,并进一步研究其功能和机制。
这些研究对于理解生物学过程、疾病诊断和治疗等具有重要意义。
三、总结透射电镜是一种强大的科学工具,它通过对电子束的透射和探测,帮助科学家们观察和研究材料的微观结构和原子级别的细节。
透射电镜在材料科学、纳米技术和生物医学等领域有着广泛的应用,为相关领域的研究和应用提供了强有力的支持。
实验二透射电镜结构原理及明暗场成像一、实验内容及实验目的1.结合透射电镜实物介绍其基本结构及工作原理,以加深对透射电镜结构的整体印象,加深对透射电镜工作原理的了解。
2.选用合适的样品,通过明暗场像操作的实际演示,了解明暗场成像原理。
二、透射电镜的基本结构及工作原理透射电子显微镜是一种具有高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器,被广泛应用于材料科学等研究领域。
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。
透射电子显微论文随着电子技术的不断发展,透射电子显微镜已经成为了现代科学中不可或缺的工具之一。
透射电子显微镜能够观测到微小到原子级别的物体,从而为现代物理学、化学等领域的研究提供了可靠的实验手段。
本文将深入探讨透射电子显微镜的历史、原理、应用及未来发展方向。
一、历史透射电子显微镜的历史可以追溯到1920年代,当时物理学家发现,电子可以像光一样通过透镜,这为电子显微镜的发展奠定了基础。
20世纪30年代,德国物理学家拉斯纳(Ruska)和朝气(Knipper)率先发明了电子显微镜,成为电子显微镜研究领域的先驱。
随着技术的进步,20世纪50年代,隆纳德(Lounard)和斯密斯(Smith)首次成功地开发出透过厚的样品的透射电子显微镜。
此外,20世纪60年代,日本科学家大竹文雄发明了像差校正电子显微镜(CS-STEM),可以清晰地掌握更多的信息和能准确地还原原子结构,这极大促进了透射电子显微镜的发展。
二、原理透射电子显微镜指的是一种使用电子束通过样品的显微镜,它可以透过样品漫反射出来的电子产生高分辨率的图像,甚至能够观察到样品中的原子结构。
透射电子显微镜的基本构成单元主要包括电源、电极、透镜组、样品架和检测器等。
电子源产生一个电子束,该电子束被聚焦在样品上,该样品透过电子束,然后经过透镜,最后被检测器捕获。
通过透射电子显微镜的使用可以通过检测被电子束溅出的样品表面行为,来获得有关样品组成和三维形态的重要数据。
三、应用透射电子显微镜广泛应用于纳米科技、材料科学、纳米医学和生命科学等多个领域。
透射电子显微镜可以研究样品的结构、纹理、晶体学、位形和成分等。
在材料科学领域,透射电子显微镜可用于观察材料的晶体结构、相界面和材料的缺陷等,此外透射电子显微镜还可以对微米级别上物质的表面形貌、结构和立体形态等进行这个观测测量。
在纳米医学领域,透射电子显微镜可以用于研究材料和组织在基因治疗中的交互作用。
此外,透射电子显微镜也可以用于制药研究中,探究计算机药物设计和化学合成产物的各项性质。
透射电镜实验报告透射电镜实验报告引言:透射电镜是一种重要的实验工具,它能够通过电子束的透射来观察物质的微观结构。
本实验旨在通过透射电镜观察样品的晶体结构,并探索不同条件下的透射电子显微镜的性能。
实验过程:首先,我们选择了一块金属样品进行实验。
将样品切割成薄片,并在透射电镜样品台上固定。
然后,我们调整透射电镜的电压和电流,使其达到最佳工作状态。
接下来,我们调整透射电镜的对焦,确保电子束能够准确地通过样品。
最后,我们使用透射电镜观察样品,并记录所得到的图像。
实验结果:通过透射电镜观察,我们得到了一幅清晰的图像。
图像中,可以清楚地看到金属样品的晶体结构。
晶体结构呈现出规律的排列,每个晶体单元都具有相同的结构和相似的尺寸。
这些晶体单元组成了整个金属样品的结构。
进一步观察图像,我们发现晶体结构中存在着一些缺陷。
这些缺陷可能是晶体中的原子或分子的位置偏离了理想的排列位置,导致晶体结构的不完整。
通过进一步的研究,我们可以深入了解这些缺陷对材料性能的影响。
讨论与分析:透射电镜是一种非常强大的工具,它能够帮助科学家们研究物质的微观结构。
通过透射电镜,我们可以观察到物质的晶体结构,并研究其中的缺陷。
这对于材料科学的发展具有重要意义。
在实验中,我们还观察到了透射电镜的性能受到一些因素的影响。
例如,透射电镜的电压和电流对于图像的清晰度和对比度有着重要影响。
适当调整电压和电流可以使得图像更加清晰,从而更好地观察样品的结构。
此外,透射电镜还可以用于研究其他材料的微观结构,如生物样品和纳米材料等。
通过透射电镜的应用,科学家们可以深入了解这些材料的内部结构和性质,为相关领域的研究提供重要支持。
结论:透射电镜是一种重要的实验工具,它能够帮助科学家们观察物质的微观结构。
通过透射电镜的实验,我们可以清晰地观察到样品的晶体结构和缺陷。
透射电镜的性能受到电压和电流等因素的影响,合理调整这些参数可以获得更好的实验结果。
透射电镜的应用不仅局限于金属样品,还可以用于研究其他材料的微观结构。
透射电子显微分析方法1 前言通常人眼能分辨的最小距离为0.2mm,要观察分析更小的细节,就必须借助于观察仪器,显微镜的一个最基本功能就是将细小的物体放大至人眼可以分辨的程度。
尽管各种显微镜所依据的物理基础可能不同,但其基本工作原理是类似的,即首先采用由某种照明源产生的照明束照射被观察的样品,再将照明束与样品的作用结果由成像放大系统处理,构成适合人眼观察的放大像。
光学显微镜利用可见光作为照明束,由于可见光的波长范围限制,能分辨的最小距离为200nm,而透射电子显微镜的光源则利用电子为照明束,高分辨率的透射电子显微镜的分辨本领可以达到原子尺度水平(约0.1nm)。
此外,利用电子作为照明束还会产生出与此同等重要的有关物质微观结构及其他信息,这些信息在不同程度上均被现代透射电镜所利用,使其成为研究物质微观结构的最强有力手段之一。
透射电子显微镜(简称透射电镜,TEM),可以以几种不同的形式出现,如高分辨电镜(HRTEM),透射扫描电镜(STEM),分析型电镜(AEM)等等。
入射电子束(照明束)也有两种主要形式:平行束和会聚束。
前者利用于透射电镜成像及衍射,后者用于扫描透射电镜成像、微分析及微衍射。
2 TEM结构及原理透射电子显微镜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,高放大倍数的电子光学仪器。
2.1透射电镜的工作原理和结构透射电镜主要有电子光学系统(镜筒)、电源系统、真空系统和操作控制系统等四部分。
电源系统、真空系统和操作系统都是辅助系统。
透射电镜:是以波长极短的电子束作为照明源,用电子透镜聚焦成像的一种具有高分辨本领、高放大倍数的电子光学仪器。
分为四部分:电子光学系统、电源系统、真空系统、操作控制系统镜筒:一般由电子枪、聚光镜、物镜、中间镜和投影镜等电磁透镜、样品室和荧光屏组成透射电镜的电子光学系统。
通常将镜筒分为照明、成像及图像观察和记录三个系统。
照明系统:电子枪、聚光镜。
透射电镜实验报告透射电镜是一种能够观察样品内部结构的高级显微镜,它利用电子束的透射来形成样品的显微图像。
透射电镜实验是现代生物学、材料科学和纳米技术等领域中常用的实验手段,可以帮助研究人员观察和分析样品的微观结构。
本实验旨在通过透射电镜对样品进行观察,了解透射电镜的工作原理和操作方法,以及掌握透射电镜实验的基本技能。
实验步骤:1. 样品制备,首先,我们需要准备样品。
样品制备的关键是要将样品切割成极薄的切片,以便电子束能够透射样品并形成清晰的显微图像。
2. 透射电镜的准备,接下来,我们需要对透射电镜进行准备。
首先打开透射电镜的主电源,等待其预热。
然后安装样品架,并调整透射电镜的对焦和放大倍数,以确保能够获得清晰的显微图像。
3. 样品观察,将制备好的样品放置到透射电镜的样品架上,调整透射电镜的参数,如加速电压和聚焦,然后通过电子束对样品进行观察。
观察过程中需要注意调整对比度和亮度,以获得清晰的显微图像。
4. 数据分析,观察完样品后,我们需要对获得的显微图像进行分析。
通过观察样品的微观结构,我们可以了解样品的成分、晶体结构、表面形貌等信息,并对样品进行进一步的研究和分析。
实验结果:通过透射电镜观察,我们成功获得了样品的显微图像,并对样品的微观结构进行了初步分析。
我们观察到样品中的颗粒分布情况,以及颗粒的形状和大小。
通过对比不同样品的显微图像,我们还可以比较不同样品之间的微观结构差异,为进一步研究提供了重要参考。
实验总结:透射电镜实验是一项重要的实验手段,可以帮助研究人员观察和分析样品的微观结构。
通过本次实验,我们掌握了透射电镜的操作方法和样品制备技巧,并成功获得了样品的显微图像。
透射电镜实验为我们提供了一种全新的观察样品的方式,为我们的研究工作提供了重要的帮助。
透射电镜实验报告到此结束。
透射电镜的发展及其应用摘要:随着材料科学的快速发展,人们对材料的分析要求越来越高。
本文就材料分析中透射电镜(TEM)进行了较为详细的叙述,从其历史发展、TEM仪器、电镜构成、成像原理及送样要求先后进行了相对详细的说明。
通过叙述加深了我们对TEM的了解和认识,相信在以后的研究工作中,利用相关知识,能够为我们提供更为方便快捷的应用。
发展:傅鹰曾说“一种科学的历史是是那门科学中最宝贵的一部分,科学只能给我们以知识,而历史却能给我们智慧”。
由此可以看出了解一种科学的历史对人思维发展的促进作用,因此从TEM的发展历史开始认识,看历史长河中其点滴的量变以及质变的跨越式发展,使得我们更加睿智,更加智慧,促进我们对TEM有一个更深入的认识。
19世纪电磁学得到了空前的发展,与此同时,电气照明引起了人们浓厚的兴趣。
在低压气体放电方面,人们发现其放电时出现一种奇特的现象-阴极射线,在人们围绕其波动还是粒子本性争论时,1898年,J.J. Thomason 用磁场偏转法等一系列实验证明其是带电的粒子,这标志着电子的发现。
这也是TEM的起源。
1924年,de Broglie在其博士论文中大胆提出波粒二象性假说,随后获得诺贝尔奖。
因此这说明电子即具有粒子的性质,又具有波动的本性。
1926年,Busch发表了有关磁聚焦的论文,指出电子束通过轴对称电磁场时可以聚焦,如同光线通过透镜时可以聚焦一样,因此可以利用电子成像。
这为透射电镜成像做了理论上的准备。
1931年,德国学者克诺尔(Knoll)和卢斯卡(Ruska)获得了放大12-17倍的电子光学系统中的光阑的像,证明可用电子束和磁透镜得到电子像,并拍摄了金属箔和纤维的放大像,但是这一装置还不是真正的电子显微镜,因为它没有样品台。
1937年,柏林科工大学的克劳塞和穆勒成功的制出了分辨率为纳米级(10-9m)的电子显微镜,西门子公司获悉后,聘请了卢斯进行研究,次年,西门子公司第一批点分辨率为10nm的电子显微镜上市。
生物大分子的透射电镜研究近年来,生物大分子的研究在生命科学领域中占有重要的位置。
由于生物大分子分子量大、结构精细,因此对于研究生物分子,需要使用高分辨率的显微镜进行观察。
透射电镜(TEM)作为一种高分辨率的成像技术,可以用来研究大分子的形态、结构和功能,因此广泛应用于生物学、材料科学等领域。
一、透射电镜的原理透射电镜利用电子束通过样本的方式进行成像,样品经过压片处理,从样品薄片的透射像可以看到生物大分子坚硬的外壳及内部的细节构造。
透射电镜需要高压电子产生加速电子束,聚焦使之变成较小的电子束穿过样品。
样品发生散射、透射、束缚等现象,并通过投影般地将散射的电子束映射到荧光记录器上产生像。
二、生物大分子的透射电镜研究进展随着科技的进步,生物大分子的透射电镜成像技术得到了广泛应用,并取得了重大研究成果。
例如,通过利用透射电镜技术,可以观察大分子间的相互作用,研究大分子的结构变化及其功能的改变等。
在蛋白质科技方面,透射电镜成像技术也被广泛应用,包括分析大分子的结构和功能、研究蛋白质和应用于晶体生长和其他材料科学领域。
三、透射电镜在生物分子学中的应用透射电镜技术作为一种重要的工具,已广泛用于研究生命科学和生物工程中的许多问题。
例如,它已被用于动物、植物、菌类及病毒的结构研究,如利用透射电镜来研究生物大分子结构的形态、大小和形状,以及分子间的相互作用和分子内结构的变化。
透射电镜还被广泛应用于制药、生物技术产业、材料科学和纳米技术等领域,有着广阔的前景。
四、潜在的问题尽管透射电镜是一种高分辨率的成像技术,但它也存在着一些局限性和潜在的问题。
例如,使用透射电镜制备样品难度大,需要进行复杂的样品制备过程。
此外,高压处理电子束可能会使样品的结构发生损伤。
由于这些限制,透射电镜依然无法完全解决生物大分子的结构问题,还需要其他科技手段来补充。
总之,透射电镜技术是一种十分重要的成像技术。
随着生命科学和生物工程等领域知识的不断积累和技术的不断进步,透射电镜在研究生物大分子中的应用格外关键。
材料学科透射电镜实验课程的体会作者:郭毅蒋蓉罗婷婷刘小青邓兆来源:《科教导刊·电子版》2017年第02期摘要本文针对本校材料学科的特点,有针对性地制定了透射电镜实验教学的内容。
在实验中,首先开设理论学习,加强了解,其次针对样品制备、透射电镜操作进行具体实践,最后针对典型图像数据进行分析。
整个实验教学过程,不仅保证了仪器的正常运行,同时做到有的放矢,既使学生学习了如何使用透射电镜观察分析典型样品,又加强了理论知识的理解,为以后的科研打下了基础。
关键词透射电镜实验课程材料学科体会透射电子显微镜(Transmission electron micro-scope,TEM)简称透射电镜,是利用高能电子束作为照明光源对材料的显微结构进行高倍放大成像的大型分析设备,目前已广泛应用在各科技领域,是探索研究微观世界的有力工具。
借助于该设备,研究人员不仅可以表征材料的微观形貌,还可以直接观察到材料内部的组织状态和微观缺陷,借助于电子衍射功能还可以分析材料的晶体结构,因此,透射电镜已成为材料研究不可或缺的一种测试手段。
武汉理工大学材料学科作为学校的重点学科,不可或缺的就是对材料测试方法的学习。
随着教学改革的不断深入以及越来越多的学生对透射电镜的需求,对本科生开设透射电镜实验课程势在必行。
但在具体的教学工作中,存在一些棘手的问题,如不同学科所采用的制样方式以及观察重点都有所不同,而且由于透射电镜作为一种大型仪器设备,结构精密且操作步骤复杂,而实验课学生众多,贸然进行操作可能会出现操作不当,引起设备不能正常运行等。
在这种背景下,如何在有限的教学中做到有的放矢,既让更多的学生得到实践的机会、学到更多的知识,又要确保仪器在使用过程中完好无损,就显得非常重要。
我们单位由于测试样品种类比较广泛,但大多集中在无机非金属材料、金属材料等样品,需要涉及到低倍形貌的拍摄、高分辨电子显微观察和电子衍射的分析等方面。
因此,我们针对材料学科特点,有针对性地开展教学内容,包含样品的制备、对透射电镜结构、原理和操作的了解以及图像分析的掌握。
透射电子显微论文随着科学技术的不断发展,人类对于物质结构的研究正在逐步深化。
电子显微镜在物质科学研究中扮演着不可替代的角色。
透射电子显微镜是目前最为常用、最为常见的一种电子显微镜之一,其拥有高分辨率、大深度等优势,在材料科学、能源等领域发挥了重要作用。
在本文中,我们将对透射电子显微论文进行详细阐述。
一、透射电子显微论文的基本概念及发展透射电子显微镜,简称TEM(Transmission Electron Microscope)能够传播数十万伏到数百万伏的电子束,通过对细小而复杂的物质结构、成分的复杂度进行不断观测、分析和解析,从而对于物质的结构、构成、性质等做出更为微观的解释,它的分辨率远远超过常规光学显微镜,并且可以观察到奇异的现象。
从某种意义上来说,TEM可以被理解为将主体中的原子或分子放大后呈现在人类视野中的显微镜。
透射电子显微镜在材料科学、能源及环保等领域之中广泛应用。
透射电子显微镜的研究始于20世纪30年代,当时K. Tanaka在考虑电子所给出的细微结构的电子衍射的问题时,提出了电子显微镜的理论概念,后来,1932年英国莫尔斯科电子公司制造了第一台电子显微镜。
在20世纪50年代,美国科学家艾尔贝特将光学技术与电子显微学结合,在sTEM中成就了不可替代的一份贡献。
之后,随着电子光源、透射电子显微镜成像技术的不断进步,透射电子显微论文得以加快研究速度和深度,并应用到诸多新兴领域。
二、透射电子显微论文的优点1、高分辨率。
透射电子显微镜的分辨率远远高于传统的光学显微镜,在针尖裂纹、晶粒、天然纤维细胞等领域中,具有很好的应用前景。
2、大深度。
透射电子显微镜能够对样品深部进行观察、测量,并将具有时序序列的信息转换为可视可磨的图像序列,具有更高的深度。
3、分辨显著。
在接近纳米级别物质的观测上,透射电子显微论文的分辨率强于解析成像的技术,可以获得更为清晰且完整的结构和性质信息。
三、透射电子显微论文的应用领域透射电子显微镜在材料科学、能源及环保等领域之中广泛应用。
现代扫描电镜的发展及其在材料科学中的应用摘要: 介绍了扫描电子显微镜的工作原理和特点,特别是近几年发展起来的环境扫描电镜(ES-EM)及其附带分析部件如能谱仪、EBSD装置等的原理、特点和功能,并结合钢铁材料研究展望了其应用前景。
关键词: 环境扫描电镜;能谱仪;EBSD装置 1 扫描电镜原理扫描电镜(Scanning Electron Microscope,简写为SEM)是一个复杂的系统,浓缩了电子光学技术真空技术、精细机械结构以及现代计算机控制技术。
成像是采用二次电子或背散射电子等工作方式,随着扫描电镜的发展和应用的拓展,相继发展了宏观断口学和显微断口学。
扫描电镜是在加速高压作用下将电子枪发射的电子经过多级电磁透镜汇集成细小(直径一般为1~5nm)的电子束(相应束流为10-11~10-12A)。
在末级透镜上方扫描线圈的作用下,使电子束在试样表面做光栅扫描(行扫+帧扫)。
扫描电镜主要是针对具有高低差较大、粗糙不平的厚块试样进行观察,因而在设计上突出了景深效果,一般用来分析断口以及未经人工处理的自然表面。
扫描电镜的主要特征如下:(1)能够直接观察大尺寸试样的原始表面; (2)试样在样品室中的自由度非常大; (3)观察的视场大;(4)图像景深大,立体感强;(5)对厚块试样可得到高分辨率图像; (6)辐照对试样表面的污染小;(7)能够进行动态观察(如动态拉伸、压缩、弯曲、升降温等); (8)能获得与形貌相对应的多方面信息;(9)在不牺牲扫描电镜特性的情况下扩充附加功能,如微区成分及晶体学分析。
2 近代扫描电镜的发展扫描电镜的设计思想早在1935年便已提出,1942年在实验室制成第一台扫描电镜,但因受各种技术条件的限制,进展一直很慢。
1965年,在各项基础技术有了很大进展的前提下才在英国诞生了第一台实用化的商品仪器。
此后,荷兰、美国、西德也相继研制出各种型号的扫描电镜,日本二战后在美国的支持下生产出扫描电镜,中国则在20世纪70年代生产出自己的扫描电镜。
高分子学科透射电镜实验教学论文高分子学科透射电镜实验教学论文1调整实验教学环节对传统的透射电镜实验教学大纲进行了修订,基本摒弃了电子衍射和高分辨分析的内容。
1)实验目的。
掌握透射电镜的基本结构和原理;学习透射电镜观察形貌的基本操作;学习冷冻超薄切片技术;学习应用质厚衬度原理分析高分子材料图片中衬度的形成;掌握高分子材料多晶衍射环的标定方法;掌握应用透射电镜观察共混、共聚、填充等高分子多相体系中各相结构及其分布的方法。
2)实验内容及学时分配。
实验共4个学时,在时间安排上以典型高分子材料的形貌观察为主要环节。
2观察分析高分子材料典型样品实际操作和样品演示相互结合,是实验教学中最重要的环节,占据过半的实验课时。
对于不同学科,需要调整透射电镜操作技术的侧重点,并演示相应学科的典型样品。
这一点在以往的实验教学中并不能实现。
1)最典型的样品是超薄切片样品,以硫化顺丁橡胶样品为例,观察目的是30份N330在硫化顺丁橡胶中的分布规律、粒径、聚集态。
首先,应在LowMag模式下仔细寻找大而薄的切片,越“透明”说明越薄,切片尽量连续。
如果没有合适的切片,后续的观察意义不大。
这一环节耗时长,很关键。
其次,把选择的切片进行放大,图中小的分散颗粒是炭黑,背后灰白连续的区域是橡胶背底。
背底越白,说明切片越薄。
拍照时,注意选择切片薄而均匀的区域,也就是背底尽量“白”而灰度均匀。
2)很多高分子样品需要在较低放大倍数(如几千倍)下观察,例如,NBR/PLA共混材料,观察分散相在基体相中的分布。
这时,需要先调整电镜束斑尺寸,在合适电子束强度下进行观察并拍照。
此外,观察两相共混结构时,有时需要染色处理,提高两相衬度对比。
3)高分子材料样品的透射电镜图片衬度较弱,例如,高分子乳液中的颗粒、高分子材料纤维,颗粒或线的轮廓不清晰,图片整体衬度不强,这时,需要适当加大欠焦量,以图片清晰而不出现明显白边为标准。
4)高分子结晶材料的多晶衍射环比较微弱,在观察和拍照时需要增强束斑强度并采用挡针。
《材料分析方法》中透射电镜教学方法的探讨随着科学技术的不断进步,材料分析方法也在不断更新和完善,其中透射电镜是一种重要的材料分析工具,广泛应用于材料科学研究领域。
在《材料分析方法》的教学中,透射电镜的教学方法尤为重要,本文将探讨透射电镜教学方法的优化与改进。
一、透射电镜教学的现状当前的透射电镜教学方法往往是基于仪器操作和样品观察,偏重于理论和实践操作的结合。
但是由于缺乏足够的理论知识基础和实际操作经验,学生在透射电镜教学中往往感到困惑和压力,导致学习效果不佳。
针对当前透射电镜教学存在的问题,我们可以通过以下几方面进行教学方法的优化和改进。
1.强化理论知识拓展在透射电镜教学中,我们应该从理论知识出发,引导学生全面了解透射电镜的原理、结构和工作原理,以及其在材料分析中的应用和意义。
通过丰富的理论知识拓展,学生可以更好地理解透射电镜的作用和重要性,从而增强学习的主动性和积极性。
2.注重操作技能培养在透射电镜教学中,应该注重学生的操作技能培养,通过模拟实验和实际操作,提高学生的仪器操作技能和样品制备能力。
可以结合实际案例,引导学生学习如何正确选择实验条件和操作步骤,培养学生的实际操作能力和技术应用能力。
3.优化教学内容和形式透射电镜教学应该注重教学内容的系统性和完整性,结合实际案例和研究成果,对透射电镜的应用领域和发展趋势进行深入讲解,激发学生的学习兴趣和学术探究欲望。
可以采用多媒体教学、案例分析等形式,丰富教学内容,提高教学效果。
在教学中可以引导学生参与到科研课题中,开展实际的透射电镜分析工作,提高学生的实际操作能力和分析技能。
4.加强实践环节和综合实验透射电镜教学中的实践环节和综合实验应该得到加强,通过实际操作和分析实验,让学生亲身参与到透射电镜分析过程中,掌握实验技能和操作规范,培养学生的分析思维和动手能力。
可以组织学生进行透射电镜的研究实践,提高学生的科研能力和创新意识。
在透射电镜教学中,应该注重师生互动和教学方式的灵活多样化,创新教学方法,提高教学效果和教学质量。
透射电子显微镜电子衍射姓名:学号:材料与工程学院目录第一章透射电子显微镜结构和主要性能参数 (1)1.1 概述 (1)1.2 透射电子显微镜的结构 (2)1.2.1 电子光学部分 (3)1.2.2 真空系统 (5)1.2.3 供电控制系统 (6)1.3 透射电子显微镜主要的性能参数 (6)1.3.1 分辨率 (6)1.3.2 放大倍数 (6)1.3.3 加速电压 (7)第二章透射电镜的成像原理与电子衍射 (7)2.1 透射电镜的成像方式 (7)2.2衬度理论 (8)2.3 电子衍射原理 (9)2.3.1 布拉格定律 (9)2.3.2 倒易点阵与爱瓦尔德球图解法 (9)2.4 电子衍射基本公式 (14)2.5 电子显微镜中的电子衍射 (16)2.5.1有效相机常数 (16)2.5.2选区电子衍射 (17)2.5.3 透射电镜的电子衍射花样 (18)2.6选区电子衍射注意事项 (19)2.6.1常见的几种衍射图谱 (20)2.6.2单晶电子衍射花样的标定 (20)第三章透射电子显微镜分析样品制备 (22)3.1 透射电镜复型技术(间接样品) (22)3.1.1塑料——碳二级复型 (22)3.1.2萃取复型(半直接样品) (23)3.2 金属薄膜样品的制备 (23)3.2.1薄膜制备的基本要求 (23)3.2.2一般程序 (23)3.3 陶瓷材料试样的制备 (24)3.3.1颗粒试样的制备方法 (24)3.3.2陶瓷薄膜试样(离子减薄) (24)第一章透射电子显微镜结构和主要性能参数1.1 概述透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,缩写TEM),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,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。