电子显微镜室
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电镜就是电子显微镜的简称,它已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。
电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。
人们可以通过它看到肉眼看不到的东西,对于微生物等研究有着非常好的作用,那电镜实验室装修和设计是有什么要求呢?下面为大家简单的介绍一下。
如有其它关于电镜实验室相关问题需要咨询,可以直接拨打屏幕上的电话与我们官方技术专家联系,当然您也可以留下联系方式,稍后我们会及时对您进行回访~实验室的装修原则是: 安全、科学、适用、美观。
整体实验室装修区别于普通的办公装修,要综合考虑功能布局的合理性及流程性。
有的维护结构还有保温、屏障、防静电等需求。
顶面:区别于一般办公区的装修,整体实验室的顶面装修需要根据房间的送回风气流组织形式、房间特性等选择材料。
墙面:普通的办公区只需要做到美观即可。
整体实验室的墙面根据房间的功能不同,有美观、保温和洁净度要求。
有的实验室对墙面的灰度还会有要求,例如:棉花的感官检测间要求墙面灰度为N8.5。
地面:普通办公区要求地面达到实用、美观。
但是整体实验室中有的地面要求保温、防滑、耐磨、耐酸碱腐蚀、易清洁、防静电,可采用复合地板、防滑陶瓷地砖、PVC地面、环氧树脂自流平或金刚实验室专用地面。
有的实验室地面还需根据是否有下回风考虑采用架空地板。
(1)电子显微镜室应按所用设备的允许振动速度和防磁要求,远离振动源及磁场干扰源布置,且宜布置在建筑物的底层。
(2)电子显微镜室由电镜间、过渡间、准备间、切片间、涂膜间及暗室组成。
过渡间面积不应小于6㎡,且应设更衣柜及换鞋柜。
(3)电镜间不宜设外窗。
(4)电镜间的室内净高应按设备高度及检修要求确定。
(5)电镜基座应采取隔振措施。
与电镜配套使用的有振动的辅助设备及室内空气调节设备等,应设隔振装置。
(6)电镜间、切片间及涂膜间的空气应过滤。
人员出入口须设更衣柜及换鞋柜。
南京博森科技有限公司坐落于六朝古都—南京,公司致力于智慧实验室、恒温恒湿、生物安全、空气洁净、医用手术室、净化厂房、智能化系统、实验室仪器设备、网络中心机房、气候模拟环境、焓差室、非标准环境及系统节能等领域的规划与建设,以高精度、高质量、高可靠性为标准,引领科技进步为目标,注重节能环保,是集整体规划、设计、安装及运行维护等全方位为一体的高科技企业。
电子显微镜使用指南电子显微镜(Electron Microscope,简称EM)是一种重要的科学研究工具,广泛应用于物理、化学、生物学等领域。
本文旨在向读者介绍电子显微镜的使用方法和注意事项,以帮助读者更好地利用电子显微镜进行实验和观察。
一、电子显微镜的基本原理电子显微镜利用高速电子束来代替可见光束,在较小的尺度上实现更高分辨率的观察。
其基本原理包括电子的产生、聚焦、形成图像以及图像的记录与观察等过程。
1. 电子束的产生电子束通过电子枪产生,电子枪中的钨丝被加热后释放出电子,通过电场加速并聚束形成电子束。
2. 电子束的聚焦聚焦系统会利用一系列的透镜将电子束聚焦到样品表面,这样可以获得更高的分辨率和清晰度。
3. 形成图像电子束与样品相互作用时,电子束中的电子会与样品中的原子发生相互作用,通过探测样品中不同电子的反射或散射,使用探测器记录形成图像。
4. 图像的记录与观察电子显微镜可以将形成的图像输出到显示器上,通过显示器可以观察到高清晰度的电子显微图像,并可以进行图像的拍摄与存储。
二、电子显微镜的使用步骤下面将介绍一般的电子显微镜的使用步骤,以帮助读者正确操作电子显微镜,获得准确的观察结果。
1. 准备样品选择合适的样品进行观察,根据需要进行样品的切片、涂覆、金属喷镀等处理,以提高图像的清晰度。
2. 打开电子显微镜按下电源开关,打开电子显微镜,确保电子显微镜稳定工作。
3. 调整电子束通过调节电子显微镜中的电子枪、磁透镜等部件,使电子束聚焦到最佳状态,获得清晰的电子显微图像。
4. 放置样品将样品放置在电子显微镜的样品台上,并通过样品台的调节装置将样品与电子束的焦点对准。
5. 聚焦与调整使用电子显微镜的聚焦装置对样品进行镜头的调整,确保图像清晰度。
6. 观察与记录通过电子显微镜连接的显示器观察样品的图像,根据需要可以进行图像的拍摄与存储。
三、电子显微镜的注意事项使用电子显微镜时需要注意以下事项,以确保操作的安全和获得准确的观察结果。
电子显微镜原理电子显微镜(Electron Microscope,简称EM)是一种利用电子束来进行观察样本的显微镜。
相比于光学显微镜,电子显微镜具有更高的分辨率和放大倍数,能够观察到更小的细胞和更细微的结构。
电子显微镜的工作原理基于电子的波粒二象性。
根据德布罗意关系,电子具有与它们的动量和速度相对应的特定波长。
当电子通过透明的样本之后,会与样本中的原子和分子相互作用,造成电子的散射、折射和吸收。
通过探测被收集的电子信号的变化,可以获取样本的信息。
电子显微镜主要由电子光源、准直系统、样品室、显微镜筒和检测系统等组成。
电子光源产生高速电子束,准直系统通过狭缝和透镜来准直电子束并聚焦到样品上。
样品室内放置待观察的样本。
电子束与样本相互作用后会产生各种电子信号,这些信号被收集并转换为图像。
显微镜筒内有一系列电子镜头,用于进一步放大和聚焦电子图像。
最后,检测系统记录和显示被收集的电子信号,生成高清晰度的图像。
电子显微镜可以通过改变电子束的特性(如能量、强度等)以及各种显微镜筒中的镜头,来实现不同的观察模式和成像模式。
常见的电子显微镜包括传统的透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简称SEM)。
TEM主要用于观察样品的内部结构,而SEM则更适合观察样品表面的形貌和表征。
总之,电子显微镜以电子束代替光束,利用电子与样品相互作用所产生的信号进行观察和成像。
这一原理使得电子显微镜在生物学、材料科学、纳米技术等领域得到广泛应用。
电子显微学报Journal of Chinese Electron Microscopy Society第 40 卷 第 1 期2021年2月Vol. 40,No. 12021-02文章编号:1000-6281(2021)01-0078-12高端电子显微镜实验室环境设计与建设技术要点郭振玺',2**,张 斌3,豆瑞发4,茶丽梅5,陈永圣6,邵 博裴 霞韩玉刚6收稿日期:2020-10-15;修订日期:2020-12-26基金项目:北京大学仪器创新研制项目(No.6202000080/003);北京航空航天大学工程训练中心合作项目(No.8300300194);深圳军民融合装备技术研究院合作项目(No.8430102318).作者简介:郭振玺( 1986-),男(汉族),河北邯郸人,咼级工程师,博士. E-mail :guozhenxi@ *通讯作者:郭振玺( 1986-),男(汉族),河北邯郸人,高级工程师,博士. E-mail :guozhenxi@ 韩玉刚(1975-),男(汉族),河北张家口人,研究员.E-mail :yugangh@ (北京大学1.生命科学学院,2.冷冻电镜平台,北京100871; 3.重庆大学分析测试中心,重庆401331;4.北方工程设计研究院有限公司,河北石家庄050011 ;5.广东以色列理工学院材料系,广东汕头515063; 6.中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台,北京100101)摘要 电子显微镜(以下简称电镜)是具有超高分辨率的高精密电子光学仪器,广泛应用于科研、工业、医疗、食品安全和生命健康等众多领域,已成为现代物质形态与微结构的重要测试表征与科学研究仪器。
近年来,随着球差/色差校正技术、各类原位电镜技术等的快速发展与应用,原子尺度(静态与动态)微结构图像的获取已不再遥 不可及。
冷冻电镜的发展与普及,更是为生物大分子复合物、软物质等的研究带来了革新。
扫描电子显微镜操作流程扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种常用的显微镜,用于观察微观尺度下的表面形貌和组织结构。
本文将介绍扫描电子显微镜的操作流程,帮助您更好地使用该仪器。
一、准备工作在进行扫描电子显微镜操作之前,需要做一些准备工作:1. 查看设备状态:确保扫描电子显微镜处于正常工作状态。
2. 清洁样品:将待观察的样品进行适当的清洁处理,以去除表面的杂质和污染物。
3. 固定样品:将样品放置在适当的样品架上,并使用夹具或者导电胶带等方式固定好。
二、样品装载1. 打开样品室:打开扫描电子显微镜的样品室门,确保样品室内的环境与外界隔离。
2. 放置样品:将准备好的样品小心地放置在样品架上,并确保样品与检测器件之间的距离适当。
3. 关闭样品室:关闭样品室门,并确保密封良好,避免样品室内空气进入。
三、真空抽气由于扫描电子显微镜需要在真空环境下运行,因此需要进行真空抽气:1. 打开真空阀门:打开真空阀门,开始抽气。
2. 监测真空度:通过监测仪器,观察真空度的变化,待真空度达到设定要求后进行下一步操作。
3. 关闭真空阀门:当真空度稳定后,关闭真空阀门,保持真空状态。
四、电子束调节1. 打开激光:打开光源或电子束发射器。
2. 对焦:通过调节电子束的对焦控制,使得电子束聚焦在样品表面上。
3. 调节亮度和对比度:根据实际需求,调节电子束的亮度和对比度,以获得清晰的显微镜图像。
五、影像获取1. 扫描区域选择:根据需要选择要扫描的区域,调整样品台的位置。
2. 开始扫描:按下扫描按钮,开始扫描电子显微镜。
3. 图像观察:通过显微镜的显示屏或者计算机上的图像软件,观察并记录扫描获得的图像。
4. 图像保存:根据需要,将扫描得到的图像保存到计算机或其他存储设备中。
六、仪器关闭1. 关闭激光:关闭光源或电子束发射器。
2. 关闭扫描电子显微镜:按下关闭按钮,将扫描电子显微镜关闭。
3. 停止真空抽气:打开真空阀门,停止真空抽气。
扫描电镜基本操作扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种高分辨率的显微镜,可以对样品表面进行扫描,获得高清晰度、高放大倍数的图像。
下面将介绍扫描电镜的基本操作流程。
1.准备工作:a.打开电镜室门,确保电镜室的温度和湿度处于适宜范围内。
b.穿戴好实验室所需的个人防护装备,如手套、护目镜和实验服等。
c.打开电镜主机的电源,等待电镜系统启动完成。
2.样品制备:a.选择适当的样品,并将其切割成小块,大小约为2-5毫米。
b.将样品固定在样品架上,并使用导电胶固定好。
c.将样品架放入样品台的样品仓中,并调整好样品的位置。
3.调节参数:a. 调节电子束对准仪(Electron Beam Alignment):使用电子束对准仪对电子束进行调节,使其准直,并使束斑圆形对称。
b.调节电镜放大倍数:根据样品的大小和需要的分辨率,选择合适的放大倍数。
c. 调节工作距离(Working Distance):调节样品与电子枪的距离,以获得最清晰的图像。
4.图像获取:a. 打开电子枪(Electron Gun)和电子镜(Objective Lens),调节电子束的亮度和对比度,使图像清晰可见。
b.调节扫描线圈和透镜电流,根据需要调整图像的聚焦和深度。
c.使用电子束扫描样品表面,通过检测电子的散射信号,生成图像。
d.调整扫描速率和扫描模式,以获得更多的图像细节。
5.图像处理:a.将图像转移到计算机上,进行存储和分析。
b.使用图像处理软件对图像进行增强、增加对比度、调整亮度等操作,以改善图像质量。
c.使用测量工具对图像中的尺寸、表面形貌等进行检测和分析。
6.清洁和保养:a.使用真空泵或气体吹枪等清理系统内的灰尘和杂质,以保持显微镜的清洁。
b.对电子枪和电子镜等关键部件进行定期维护和清洁,以保证其正常运行和寿命。
以上是扫描电子显微镜的基本操作流程。
在实际操作中,还需要根据具体的样品和要求进行一些细微的调整和处理。
实验室中的电子显微镜正确操作电子显微镜的注意事项电子显微镜是现代科学研究与技术领域中不可或缺的仪器之一,它能够帮助科学家们观察并研究微观世界中的微小物体。
然而,由于电子显微镜的性质和操作特点,我们在使用时需要注意一些事项,以确保实验的准确性和安全性。
本文将介绍实验室中电子显微镜的正确操作注意事项。
一、准备工作在使用电子显微镜之前,必须进行一些准备工作,包括:1. 室内环境控制:电子显微镜对环境的要求比较高,必须在封闭的实验室中进行操作。
实验室应有稳定的温度、湿度和洁净度,以避免灰尘和水汽的干扰。
2. 样品准备:为了观察样品,需要将其切割成适当的尺寸并进行固定处理。
样品应尽量保持干燥,以避免过多水分对电子束的干扰。
3. 仪器检查:在操作电子显微镜之前,必须对其进行仔细检查。
检查电子源、真空系统、探测器等是否正常工作,并确保仪器内部没有异物。
二、操作步骤正确的操作电子显微镜需要遵循一系列的步骤,以确保观察结果的准确性和可靠性,包括:1. 开启电子显微镜:按照仪器操作说明书,依次开启电子源、真空系统和探测器。
在开启过程中,需要耐心等待仪器的预热和稳定。
2. 调节电子束:通过聚焦、导流、加速等操作,调节电子束的亮度、对焦和聚束。
确保电子束能够准确地与样品发生相互作用,以产生清晰的图像。
3. 放置样品:使用样品夹或样品舱,将处理好的样品放置到电子束路径下。
注意避免手指接触样品,防止留下污渍或指纹。
4. 扫描图像:选择合适的扫描模式(如透射电子显微镜、扫描电子显微镜等),开始扫描图像的获取。
尽量避免扫描过快或过慢,以获得清晰的图像。
5. 调节参数:根据需要和观察条件,调节增益、对比度、曝光时间等参数,以优化图像质量和细节展示。
6. 观察和记录:仔细观察电子显微镜下的样品图像,记录重要的观察结果,并根据需要进行测量和分析。
三、安全注意事项在操作电子显微镜的过程中,需要注意一些安全事项,包括:1. 注意电子束的辐射:电子束具有一定的辐射性质,因此在操作时应尽量避免直接暴露于电子束下,以避免对人体造成伤害。
电子显微镜技术方周溪潘亮亮胡万里透射电子显微镜扫描电子显微镜电子显微镜室温州医学院生物学实验教学中心前言自从光学显微镜出现以后,人类打开了微观世界的大门,看到了很多用肉眼所看不到的微小物体,例如细胞、细菌等,使人眼睛的分辨力由0.2mm提高到0.2μm。
但是,光学显微镜由于光线波长的限制,它的分辨极限是0.2μm,有效放大倍数最高不超过2000倍,如果想要看到更小的物体,它就无能为力了。
从20世纪30年代开始,人们利用工业技术的发展,成功地研制了电子显微镜,它的出现,使人们能在超微结构或原子的尺度上观察研究物体的结构,人们的观察从宏观世界进入了超微结构或原子级的微观世界。
与许多伟大的发明一样,电子显微镜的发明,也经历了那个时代艰苦的历程。
在光学显微镜发明长达300年的时间里,由于光波波长的限制,直接限制了光学显微镜的分辨能力,始终难以突破1000倍的放大倍数。
寻找更短波长的光源成为了科学家们呕心沥血的漫长征程。
1924年,法国物理学家Broglie提出了“电子与光一样,具有波动性“的假说,他证明了任何一种粒子在快速运动时,必定都伴有电磁辐射,辐射的电磁波长与粒子的运动速度成反比,并计算出电磁波长为0.005nm。
1926年,德国科学家Busch发现了带电粒子在电场或磁场中偏转聚焦的现象,类似于光线通过透镜可被聚焦一样。
由此奠定了电子显微镜的理论基础。
1928—1931年间,德国年轻的大学生Ruska测量了磁透镜的聚焦特性,并开展了电子放大成像的研究,终于在1938年成功研制了世界上第一台真正的电子显微镜,放大倍数为1200倍,被誉为电子显微镜之父,并在1986年获得诺贝尔奖。
电子显微镜的发明被誉为20世纪最重要的发明之一。
1939年,德国Siemens公司生产了第一台作为商品用的透射电镜,分辨率为10nm 左右。
但其体积庞大,无法进一步推广。
20世纪50年代初到60年代末期,电镜发展很快,从性能到构造都得到很大的改进,特别是分辨本领得到大幅度提高,达到1nm左右,到80年代的分辨率已接近0.1nm,最新研制的超高压透射电镜的分辨率可达0.005nm。
自从1938年第一台电镜在德国问世以来,在短短的几十年时间里,电镜技术取得了飞跃的发展,在医学、生物学、材料学、地质学、考古学、天文学等许多领域中得到了广泛的应用。
在现代医学、细胞超微结构、分子生物学、基因组学等学科的迅速发展,出现了更适合生物医学研究的新型电镜。
在生命科学方面,电镜的应用为阐明组织细胞的结构和功能起了巨大的作用,已成为医学科学研究和临床疾病诊断的重要工具。
随着科学技术的不断发展,电镜样品制备技术也得到飞速发展。
在透射电镜超薄切片基础上,又相继出现负染色技术、电镜放射自显影技术、免疫和细胞化学技术、电镜核酸原位杂交技术等;在扫描电镜常规技术基础上,也出现了冷冻割断技术、蚀刻复型技术、管道铸型技术、电子探针技术等。
在透射电镜原有的基础上安装各种测试仪器如能谱仪(EDX)、波谱仪(WDX)等,出现了各种分析型透射电镜;还有加速电压在200kV以上的高压电子显微镜以及加速电压在500Kv以上的超高压电子显微镜;由于压电传感器的发明,使得机械探针的定位性增强,出现了扫描探针显微镜系列(包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、扫描光子显微镜、扫描热显微镜、静电力显微镜等十几种类型),其中在生命科学中应用较多的是扫描隧道显微镜、原子力显微镜和激光扫描共聚焦显微镜。
第一章透射电子显微镜一、与透射电镜有关的几个基本概念1、光的衍射现象:由于光具有波动性,当光线通过小孔或小孔光源经光学系统成象会产生衍射。
其图案是:中央部分一个亮斑,在其周围有明暗交替的园环,即埃里(Airy)圆盘,其中心亮斑的能量大约占入射光源能量的84%(如图所示)。
2、瑞利准则光线通过二个比较靠近的小孔时,这二个小孔的衍射图会重叠在一起。
当一个衍射图的中央亮斑正好落在另一个衍射图的第一暗环中心时,这二个点刚可以分辩。
这就是显微镜分辩本领的瑞利准则。
3、分辨率分辨率又称分辨本领,它表示仪器的分辨能力足以清楚分开的两点或两个质点圆心间最小距离的本领。
它与光的性质,即衍射、干涉及透镜像差有关。
可以这么说,显微镜分辩本领是由其产生的衍射图中央亮斑半径D(分辨能力)的大小而定:光学显微镜的分辨力可以根据阿贝公式来计算,即D =瑞利准则图示这里以油镜为例推算其分辨本领:光的平均波长为λ=500n m=0.5μm油的介质折射率或系数N=1.5物体与物镜所形成夹角的半数α<90º则中央亮斑的半径D≈200n m=0.2μm一般人眼在明视距离250mm处能分辨0.2mm的两点,油镜最小能分辨0.2μm的两点,则油镜理论最大放大能力为:0.2mm/0.2μm = 1034、电磁波长真空中相对集中并高速运动着的电子流称为电子束。
电子束具有粒子性和波动性,它能产生一定波长的电磁波,其所产生电磁波长由下列公式表示,即:λ= n m其中λ为电磁波长,V为加速电压。
由此可见,电子束的波长完全取决于加速电压,加速电压越高,则得到的电子波长越短,得到的分辨本领也就越高。
假如一台电镜的V = 50kV 时,则λ≈0.005nm= 0.000005μm是光的λ=500nm 的10万分之一,大大减少了衍射光斑D的值。
又假如一台电镜的点分辨率为0.1nm,那么其理论放大倍数为0.2mm/0.1nm = 2x106 ,而实际有效放大倍数为1.6x106。
我室的H-7500型透射电镜的点分辨率为0.24nm,则其理论放大倍数为0.2mm/0.24nm = 0.83x106,而实际有效放大倍数只有0.6x106。
电镜的分辨率除了受电子束加速电压高低的影响外,还受很多方面的影响,如电镜本身部件的加工精度(各种透镜尤其是物镜的质量精度)、电镜的工作状态(如加速电压、真空度、电镜的运行模式等)、电镜室内及周边情况(如湿度、温度、电镜台的抗震动能力、电磁干扰等)以及样品制作的质量问题(如标本的固定情况、切片厚度、染色反差情况)等。
也就是说,一台分辨力为0.1nm的电镜并不能就看清楚0.1nm大小的结构,可能只看清楚0.2nm大小的结构。
由此可见,电镜的理论放大倍数与实际有效放大倍数还是有一定的差距的。
5、电镜的像差和畸变电镜和光镜一样,由于光源或透镜的缺陷,可以发生各种像差或畸变。
①球差:电子束光源通过透镜受到偏转,通过样品,从物平面向下发射,形成物点孔径角。
从物点发出的射线,到达下一级透镜又被聚集。
如果透镜有缺陷或孔径角太大,则靠近光轴的射线和远离光轴的射线,受到电磁场的作用就会不同,这些射线在光轴上会聚的位置不同,结果远离光轴的射线就会在像面上形成一个最小模糊圈。
此时可有图象中央凸起感。
这是目前影响电镜分辨率的一个主要因素。
②像散:由于透镜的磁场强度在纵向或横向上不同,以致纵向与横向上的射线。
聚焦于光轴的位置也有上有下,两者共同形成一个最小模糊像。
③色差:由于电磁波长随加速电压而变化,当加速电压不稳定时,电子束波长就可变异,因而发生类似的像差。
④畸变:由于离轴较远处的径向磁场的作用力强,使放大倍数随物点离轴的距离而变化,进而使图象发生改变而产生的。
畸变常见的有枕形畸变、桶形畸变和S 形畸变等,如下图所示:6、反差人的眼睛在区分物体时,主要根据物体不同部位或物体之间的光强度与波长的差别,这些差别构成了物体的反衬度,又称为“反差”。
电镜与光镜一样也存在反差现象。
由于电镜标本上的不同部位的物质结构不同,疏密度不同,它们散射电子的能力也各不相同,结果使透过样品的电子束发生疏密差别。
散射电子能力强的地方,透过电子数目少,因而,荧光屏上所激发的荧光就弱,显现为暗像;相反,散射能力弱的地方,透过电子的数目多,在荧光屏上激发的光就强,显现为亮像。
因此,在荧光屏上所看到的是由暗像与亮像组成的具有一定反差的荧光图像。
7、电磁透镜由于轴对称弯曲磁场对电子束有聚焦作用,因而可以得到电子光学像。
我们称这种具有轴对称弯曲磁场装置构成的电子透镜为电磁透镜(electron magnetic lenses)。
由于电磁透镜磁场非均匀分布,物、像点在磁场之外,电子在磁场中既受到轴向分量的作用,又受到径向分量的作用,使平行于轴进入磁场的电子束可获得聚焦(如图所示)。
二、电镜与光镜的成像原理透射电镜是发展最早、应用最广、分辨本领最高的电镜,用于病理诊断主要也是这种电镜。
电子显微镜和光学显微镜的基本原理是相同的,不同的是光镜的照明源是可见光,而电镜是用电子束照明。
光镜的透镜用玻璃制成,电镜的透镜是轴对称的电场或磁场。
光学显微镜是利用玻璃制作的透镜对光进行折射,将一物点发出不同角度的光线最终会聚成一个像点。
电子显微镜是以电子束作为光源,利用电磁透镜产生的电场或磁场折射电子束,并通过电子束轰击荧光屏激发荧光而达到成像目的(如图所示)。
光源聚光镜样品物镜投影镜最终象电子显微镜成像示意图光学显微镜成像示意图三、透射式电子显微镜基本结构透射式电子显微镜(简称透射电镜)由四部分组成,即电子光学系统(即镜筒)、真空排气系统、电源系统和水冷系统。
(一)、电子光学系统(如图所示):是电镜的主体,主要作用是成像和放大。
它包括照明系统、样品室、成像系统和观察记录系统等四部分。
1、照明系统照明系统相当于光镜的光源和反光镜,其作用是产生对样品照明的电子束,主要组成如下:(1)电子枪是电子发射源,由阴极、控制极和阳极组成。
其中阴极是用直径0.1mm~0.15mm粗的钨丝制成,呈V字形,也称灯丝。
当通电达一定温度时,即产生热电子发射,形成强的照明电子束。
控制极即韦氏极(Wehnelt)又称栅极,位于阴极和阳极之间,它的电位也比阴极低,起着控制电子束发射及改变电子枪镜筒结构示意图中电场分布的作用,使阳极发出的电子束聚拢成束而不发散。
阳极是一个中间带孔的金属圆帽,位于阴极的对面,它形成强大的正电场,与阴极之间有40千伏~120千伏的电位差,这一负高压用以加速由阴极发射的电子束穿过其中心小孔,继续飞向后续光路中的聚光镜,使电子束更加密集,从而产生更强的照明效果。
(2)聚光镜是将来自电子枪的电子束会聚在样品上,对样品进行照明。
高分辨率的电镜有两个聚光镜,在第二聚光镜中装有活动光阑(用白金片做成),上面有3~4个光阑孔,不同型号的电镜,其光阑孔也有不同,一般有直径为100μm、200μm 、300μm 和400μm 的圆孔,利用光阑孔的大小,可以控制聚光镜的孔径角,即控制照明束的强弱,调节照明亮度,使样品不致发生过热现象,从而取得比较理想的图象清晰度。
聚光镜的中心位置还有一个极靴(Pole piece),其作用是籍以增强磁场强度,使电子束进一步聚拢。