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电子显微技术透射电子显微镜一结构与成像原理 (7)二成像系统 (8)三观察记录系统 (10)四主要部件的结构与工作原理 (10)五应用 (12)5.1 复型技术 (12)5.2电子衍射 (13)5.3晶体薄膜衍衬成像分析 (16)一结构与成像原理透射电子显微镜是以波长极短的，电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨本领，高放大倍数的电子光学仪器。
它由电子光学系统，电源与控制系统及真空系统三部分组成。
电子光学系统通常称镜筒，使透射电镜显微镜的核心，它的光路原理与透射光学显微镜十分相似。
它分为三部分，即照明系统、成像系统和观察系统。
1.1 照明系统照明系统由电子枪，聚光镜和相应的平移对中，倾斜调节装置组成。
其作用是提供一束高亮度，照明孔径小，平行度好，流速稳定的照明源。
为满足明场和暗场成像需要，照明束可在2°~ 3°范围内倾斜。
1.1.1 电子枪电子枪是透射电子显微镜的电子源。
常用的是热阴极三极电子枪，它由发夹性钨丝阴极，栅极帽和阳极组成。
钨丝的作用是产生电子。
而灯丝和栅极帽则可形成加速电场获得一定λ值的电子束。
1.1.2 聚光镜聚光镜用来汇聚电子枪射出的电子束，以最小的损失照明样品，调节照明强度，孔径角和束斑大小。
一般都采用双聚光镜系统。
第一聚光镜是强激磁透镜。
束斑缩小率为10~50倍左右，将电子枪第一交叉点束斑缩小为1~5μm；第二聚光镜是弱激磁透镜，适焦时放大倍数为两倍左右。
二成像系统成像系统主要是由物镜，中间镜和投影镜组成。
2.1 物镜物镜是用来形成第一幅高分辨率电子显微图像或电子衍射花样的透镜。
透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于物镜。
因为物镜的任何缺陷都将被成像系统中其它透镜进一步放大，所以通常采用强激磁，短焦距的物镜，像差小。
物镜是一个强激磁短焦距的透镜（f =1~3 mm），它的放大倍数较高，一般为100~300倍。
目前，高质量的物镜其分辨率可达0.1nm左右。
透射电子显微镜下的生物大分子结构解析一、透射电子显微镜技术概述透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）是一种利用电子束穿透样品的高分辨率显微镜技术。
与传统的光学显微镜相比，透射电子显微镜能够提供纳米级别的分辨率，这使得它在生物大分子结构解析领域具有独特的优势。
本文将探讨透射电子显微镜在生物大分子结构解析中的应用，分析其原理、技术特点以及在生物科学领域的重要作用。
1.1 透射电子显微镜的基本原理透射电子显微镜的工作原理基于电子光学原理，电子束通过电磁透镜聚焦，穿透样品后，由检测器接收并转换成图像。
由于电子波长远小于可见光，因此TEM能够达到比光学显微镜更高的分辨率。
1.2 透射电子显微镜的技术特点透射电子显微镜具有以下技术特点：- 高分辨率：能够达到原子级别的分辨率，适合观察生物大分子的精细结构。
- 多模式成像：除了传统的透射成像外，还可以进行扫描透射成像（STEM）和电子衍射等。
- 样品制备要求：需要将生物样品制备成极薄的切片，以确保电子束的有效穿透。
- 环境控制：需要在高真空环境下操作，以避免电子束与空气分子的相互作用。
1.3 透射电子显微镜在生物大分子结构解析中的应用透射电子显微镜在生物大分子结构解析中的应用非常广泛，包括蛋白质、核酸、病毒等生物大分子的形态学研究和结构分析。
二、生物大分子结构解析的技术和方法生物大分子结构解析是一个复杂的过程，涉及多种技术和方法。
透射电子显微镜技术在这一过程中扮演着重要角色，但也需要与其他技术相结合，以获得更全面和准确的结构信息。
2.1 样品制备技术生物大分子的样品制备是结构解析的第一步，也是关键步骤之一。
透射电子显微镜要求样品必须足够薄，通常需要使用超微切割、冷冻断裂或聚焦离子束等技术来制备样品。
2.2 高分辨率成像技术高分辨率成像是获取生物大分子结构信息的基础。
透射电子显微镜通过优化电子束的聚焦、样品的放置和成像条件，可以获得高质量的图像。
透射电子显微镜技术参数一、透射电镜主机技术要求：1.总则：1.1提供相应货物的技术规格文件，在应答的品目标题下,标明货物的型号、商标名称及生产厂家。
1.2货物的制造和检验，必须是按照现行的中国国家标准，或通用国际标准。
1.3仪器设备如需特殊工作条件（如：水、电源、磁场强度、特殊温度、湿度、振动强度等），应在相关文件中加以说明。
2环境条件：除该品目在技术要求中另有说明外，所有仪器、设备和装置，均应适合以下条件：a）电源：220V（±10%）,50Hz∕60Hz;b）工作环境温度：15〜23度c）工作环境湿度：＜60%RHd）运行持久性：连续使用e）安装条件：地线接地电阻小于100欧姆3.技术要求：3.1分辨率：≤0.2nm3.2加速电压：20T20KV（以IOOV为步长调节）3.3放大倍数：高反差模式：X200-X200,000高分辨模式：X4,000-X600,000低倍模式：X50-X1.,0003.4图像旋转：最大范围XI,000〜X40,000,旋转角度：±90度（15度/步）3.5衍射长度：高反差方式0.2〜8.Om高分辨方式0.2〜2.0m3.6电子枪：鸨灯丝，具有电流自动控制，灯丝计时，气压式自动升枪等功能3.7使用高灵敏度的荧光屏CMOS相机取代了传统的荧光屏，配置双CCD,使图像显示与操作一体化3. 8样品位移：X/Y±Imm（CPU控制马达驱动），Z±0.3mm,样品台倾斜角：±30度。
可显示样品位置、倾角等。
3.9透镜系统：高倍观测时8级透镜3.10照明透镜级数：2级聚光镜3.11成像系统：CPU控制的6级透镜系统，物镜、中间镜和投影镜均为两级3.12不更换硬件的前提下，可在同一台仪器上实现高分辨和高反差模式的自由切换3.13高反差模式，高分辨模式3.14物镜活动光阑:4孔光阑（10-20-50-80微米）3.15可以实现8KX8K像素快速自动拼图（4张x4张拼图仅需4分钟）3.16电镜控制界面与相机图像∙体化,配置1600万像素相机3. 17真空系统：真空逻辑由测量值控制配有皮拉尼规，用于测量低真空度潘宁规，用于测量高真空度3.18不使用扩散泵，标准配置分子泵1台，转速不低于2501.∕s,旋转泵1台，转速不低于1351.∕min<>3 .19配三维重构功能及±70°倾转样品台4 .必要配置：主机一台，包括空气压缩机，冷却循环水，专用工具、配置双CCD,电脑及控制软件,三维重构，样品台，操作台，旋钮板和，手册5 .技术服务：为用户培训使用仪器的工作人员。
透射电子显微镜在纳米材料合成中的应用一、透射电子显微镜技术概述透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）是一种利用电子束作为照明源，通过样品的透射电子成像的高分辨率显微镜。
它在纳米材料的合成与研究中扮演着至关重要的角色。
透射电子显微镜通过电子束的高穿透力，能够观察到纳米尺度的材料结构，从而为纳米材料的合成提供了强有力的技术支持。
1.1 透射电子显微镜的基本原理透射电子显微镜的基本原理是利用电子束照射样品，电子束通过样品后，部分电子被样品吸收，部分电子透过样品并被探测器接收。
通过分析透过电子的强度和分布，可以获得样品的形貌和结构信息。
透射电子显微镜的分辨率可以达到原子级别，是研究纳米材料的理想工具。
1.2 透射电子显微镜的应用领域透射电子显微镜的应用领域非常广泛，包括但不限于材料科学、纳米技术、生物医学、化学等领域。
在纳米材料的合成中，透射电子显微镜不仅可以观察材料的形貌，还可以分析材料的晶体结构、缺陷、界面等微观特征。
二、透射电子显微镜在纳米材料合成中的应用2.1 纳米材料的形貌观察透射电子显微镜在纳米材料的形貌观察中发挥着重要作用。
通过TEM，可以直观地观察到纳米材料的形状、尺寸和分布。
例如，纳米颗粒、纳米线、纳米管等不同形态的纳米材料都可以通过TEM进行观察。
这种观察对于理解材料的合成机制和优化合成条件具有重要意义。
2.2 纳米材料的晶体结构分析纳米材料的晶体结构对其性能有着决定性的影响。
透射电子显微镜可以通过高分辨电子衍射（High-Resolution Electron Diffraction, HRED）技术，对纳米材料的晶体结构进行精确分析。
通过分析电子衍射图谱，可以获得材料的晶格参数、晶体取向等信息，从而为材料的合成和应用提供理论基础。
2.3 纳米材料的缺陷与界面研究纳米材料的缺陷和界面是影响其性能的关键因素。
透射电子显微镜可以通过高角环形暗场成像（High-Angle Annular Dark Field Imaging, HAADF）技术，对纳米材料的缺陷和界面进行高分辨率成像。
透射电子显微镜的原理及应用摘要：透射电子显微镜是研究微观组织结构的有力工具，具备高分辨率和直观性，在材料、医学、生物、化学、物理等领域发挥着重要的作用。
本文介绍了透射电子显微镜的原理、结构和样品制备原理，综述了透射电子显微镜在陶瓷、水泥、生物学科和地理科学研究等一些方面的应用，并对透射电子显微镜的应用前景做出了展望。
关键词：透射电子显微镜；结构；原理；应用1透射电子显微镜的原理和结构1.1透射电子显微镜的工作原理和特点透射电子显微镜是一种高分辨率、高放大率的电子光学仪器，它运用波长很短的电子束作为照明光源，通过电子透镜对图像进行聚焦，主要由电子光学系统、电源系统和真空系统三部分组成。
透射电子显微镜的电子光学系统通常由电子透镜（如电子枪、聚光镜、物镜、中间透镜和投影透镜等）、样品室和荧光屏组成。
透射电子显微镜通常使用热阴极电子枪来捕获电子束并将其用作照明源。
从热阴极发射的电子，在阴极加速电压的作用下，高速通过阳极孔，并通过聚光镜聚合成一定直径的束斑照射到样品上。
如此，具有一定能量的电子束作用于样品，并产生反映样品微区的厚度、平均原子序数、晶体结构或位向的差异的各种信息。
根据这些信息，通过样品的电子束的强度被物镜聚焦放大，形成一幅透射电子图像，反映其平面上的信息，经过中间镜和投影镜进一步放大，最终的电子图像可以在屏幕上以三倍放大的方式获得，并记录在电子感光板或胶卷上。
高分辨率是透射电子显微镜的一个突出特点，目前世界上最先进的透射电子显微镜的分辨率已经优于0.2 nm,可用来直接观察重金属原子像。
1.2透射电子显微镜的结构及作用原理透射电子显微镜就总体来说可分为电子光学系统(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。
电源系统包括电子枪高压电源、透镜电源和控制线路电源等。
真空系统用来维护镜筒以上,以保证电子枪电极之间的绝缘,防止镜筒内气体分子碰撞导致成像电子的运动轨迹发生变化,减少样品污染等。
第二篇材料电子显微分析实验一透射电子显微镜样品制备一、实验目的1．掌握塑料—碳二级复型样品的制备方法。
2．掌握材料薄膜样品的制备方法—双喷电解减薄法和离子薄化法。
二、塑料—碳二级复型的制备原理与方法(一) AC纸的制作所谓AC纸就是醋酸纤维素薄膜。
它的制作方法是：首先按重量比配制6％醋酸纤维素丙酮溶液。
为了使AC纸质地柔软、渗透性强并具有蓝色，在配制溶液中再加入2％磷酸三苯脂和几粒甲基紫。
待上述物质全部溶入丙酮中且形成蓝色半透明的液体，再将它调制均匀并等气泡逸尽后，适量地倒在干净、平滑的玻璃板上，倾斜转动玻璃板，使液体大面积展平。
用一个玻璃钟罩扣上，让钟罩下边与玻璃板间留有一定间隙，以便保护AC纸的清洁和控制干燥速度。
醋酸纤维素丙酮溶液蒸发过慢，AC纸易吸水变白，干燥过快AC纸会产生龟裂。
所以，要根据室温、湿度确定钟罩下边和玻璃间的间隙大小。
经过24小时后，把贴在玻璃板上已干透的AC纸边沿用薄刀片划开，小心地揭下AC纸，将它夹在书本中即可备用。
(二) 塑料—碳二级复型的制备方法(1) 在腐蚀好的金相样品表面上滴上一滴丙酮，贴上一张稍大于金相样品表面的AC纸(厚30~80μm)，如图1-2(a)所示。
注意不要留有气泡和皱折。
若金相样品表面浮雕大，可在丙酮完全蒸发前适当加压。
静置片刻后，最好在灯泡下烘烤一刻钟左右使之干燥。
(2) 小心地揭下已经干透的AC纸复型(即第一级复型)，将复型复制面朝上平整地贴在衬有纸片的胶纸上，如图1-2(b)所示。
(3) 把滴上一滴扩散泵油的白瓷片和贴有复型的载玻片置于镀膜机真空室中。
按镀膜机的操作规程，先以倾斜方向“投影”铬，再以垂直方向喷碳，如图1-2(c)所示。
其膜厚度以无油处白色瓷片变成浅褐色为宜。
(4) 打开真空室，从载玻片上取下复合复型，将要分析的部位小心地剪成2mm×2mm的小方片，置于盛有丙酮的磨口培养皿中，如图1-2(d)所示。
(5) AC纸从碳复型上全部被溶解掉后，第二级复型(即碳复型)将漂浮在丙酮液面上，用铜网布制成的小勺把碳复型捞到清洁的丙酮中洗涤，再移到蒸馏水中，依靠水的表面张力使卷曲的碳复型展平并漂浮在水面上。
