高分辨电子显微实验报告

研究了煤基石墨的高分辨电子显微像,将煤基石墨按其石墨化程度分为四个阶段,同时对应四种石墨产物:(l)前石墨化阶段—芳层石墨;(2)初石墨化阶段一微柱石墨;(3)中石墨化阶段—柔皱石墨;(4)高石墨化阶段—平直石墨。

古代碳化稻谷的微结构特征研究
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碳是地壳中的主要成分之一,碳在自然界的存在形式有非晶态碳、石墨、金刚石等。

高分辨电子显微镜在研究碳化物质的微结构上起着十分重要的作用。

激光拉曼光谱可对碳化物质提供快速和无损显微分析,并且对碳化物质有序度的变化非常敏感,表现在利用D/O面积比、D/0宽度比等可计算面内的结晶大小u(Paste五s和wopenka,1991[l〕)。

郑辙(1991)【2」研究了煤基石墨的高分辨电子显微像,将煤基石墨按其石墨化程度分为四个阶段,同时对应四种石墨产物:(l)前石墨化阶段—芳层石墨;(2)初石墨化阶段一微柱石墨;(3)中石墨化阶段—柔皱石墨;(4)高石墨化阶段—平直石墨。

碳化物质可分为有机成因和无机成因两种。

有机成因又可分为植物成因和动物成因。

本文选取具有代表性植物成因的古代碳化稻谷进行了高分辨电子显微镜、X粉晶衍射和激光拉曼光谱分析研究,得出了碳化稻谷的微结构特征,对探讨碳化植物的形成和特征具有重要理论意义。

1样品特征及实验条件本文所测试的样品古代碳化稻谷采自内蒙古自治区围场县赛罕坝机械化林场。

主要由石英和无定型碳组成。

高分辨电子显微镜实验所用的试样是将样品用玛瑙研钵轻轻研磨,并制成80%(本文共计3页)。

电子显微分析读书报告刘桂伶2010021665一、电子显微分析的基本原理1、基本概念（1）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。

光学显微镜的分辨力可以根据阿贝公式来计算，即d =可见，提高分辨率，可从三个变量着手，分别是：折射率N、波长、以及孔径半角。

可是折射率以及孔径半角的提高空间有限，若要大大提高显微镜的分辨率，则要在波长方面狠下功夫。

由实验可证明，运动的电子具有波粒二象性。

它的波长比可见光小了10万倍的数量级，且可用电磁透镜使其聚焦，故电子被用作显微镜的光源。

这样的显微镜称为电子显微镜。

（2）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（3）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）。

（4）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。

材料电子显微分析技术与应用电子显微镜(简称电镜)经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。

我国的电子显微学也有了长足的进展。

电子显微镜的创制者鲁斯卡(E.Ruska)教授因而获得了1986年诺贝尔奖的物理奖。

电子与物质相互作用会产生透射电子,弹性散射电子,能量损失电子,二次电子,背反射电子,吸收电子,X射线,俄歇电子,阴极发光和电动力等等。

电子显微镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。

电子显微镜有很多类型,主要有透射电子显微镜(简称透射电镜,TEM)和扫描电子显微镜(简称扫描电镜,SEM)两大类。

半个多世纪以来电子显微学的奋斗目标主要是力求观察更微小的物体结构、更细小的实体、甚至单个原子,并获得有关试样的更多的信息,如标征非晶和微晶,成分分布,晶粒形状和尺寸,晶体的相、晶体的取向、晶界和晶体缺陷等特征,以便对材料的显微结构进行综合分析及标征研究。

近来,电子显微镜(电子显微学),包括扫描隧道显微镜等,又有了长足的发展。

1.透射电子显微镜透射电子显微镜（英语：Transmission electron microscope，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。

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0.2微米、光学显微镜下无法看清的结构，又称“亚显微结构”。

常见的透射电镜如图1所示。

图1常见的透射电镜1.1透射电子显微镜的构造及原理透射电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率、高放大倍率的电子光学仪器。

它由三个系统，即光学系统，真空系统和电子线路控制系统成。

1.1.1光学系统透射电镜的光学系统即镜筒是电镜的主体。

它从电子源起一直到观察记录系统为止，由数个电磁透镜部件组成，如上图电镜是由二个聚光镜，试样室，物镜，中间镜和二个投影镜以及观察室所组成，如图2所。

扫描电镜实验报告扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种应用广泛的高分辨率显微镜，能够对样品进行表面形貌和微观结构的观测和分析。

本实验旨在通过扫描电镜对不同样品的表面形貌和微观结构进行观察和分析，从而加深对扫描电镜原理和应用的理解。

首先，我们准备了几种不同的样品，包括金属材料、植物组织和昆虫外骨骼等。

在实验过程中，我们首先对样品进行了表面处理，包括金属样品的金属镀膜处理、植物组织的冷冻干燥处理以及昆虫外骨骼的金属喷镀处理，以保证样品在扫描电镜下的观察效果。

接下来，我们将样品放置在扫描电镜的样品台上，并调整好合适的观察条件。

在观察过程中，我们发现扫描电镜能够清晰地显示样品的表面形貌和微观结构，包括金属样品的晶粒结构、植物组织的细胞结构以及昆虫外骨骼的纹理结构等。

通过对这些结构的观察和分析，我们不仅可以直观地了解样品的表面特征，还可以深入地研究样品的微观结构和性质。

在实验中，我们还发现扫描电镜具有较高的分辨率和深度信息，能够对样品进行三维观察和分析。

通过调整扫描电镜的工作参数，我们成功地获得了不同角度和深度的样品图像，进一步揭示了样品的微观结构和表面形貌。

这为我们深入理解样品的微观特征提供了重要的信息和依据。

总的来说，通过本次实验，我们深入了解了扫描电镜的原理和应用，掌握了样品的表面形貌和微观结构的观察方法，提高了对样品性质和特征的认识。

扫描电镜作为一种重要的分析工具，将在材料科学、生物学、医学等领域发挥重要作用，为科学研究和工程应用提供有力支持。

通过本次实验，我们不仅提高了对扫描电镜的认识，还对不同样品的表面形貌和微观结构有了更深入的理解。

扫描电镜的高分辨率和深度信息为我们提供了更多的观察和分析角度，有助于我们更全面地认识样品的特性和性能。

希望通过今后的实践和研究，能够更好地利用扫描电镜这一强大的工具，为科学研究和工程应用做出更多的贡献。

（2）经物镜作用在后焦面处形成衍射谱 Q(u,v)=F[q(x,y)] （3）像平面上形成高分辨电子显微像 当物平面与像平面严格地为一对共轭面时，像面波Ψ(r) 真实地放大了物面波q(r)，而当物镜有像差时，像平面不严 格与物平面共轭，此时像面波不再真实地复现物面波。像面 波与物面波之间的这种偏差可用在物镜后焦面上给衍射波加 上一个乘子，就是衬度传递函数exp(iⅹ (u,v)) 。 同时考虑物镜光阑的作用C(U,V).因而像平面的电子散射 振幅为： Ψ(u,v)=F[C(U,V) Q(u,v) exp(iⅹ (u,v)) ] 像平面上像的强度为像平面上电子散射振幅的平方，即 振幅及其共轭的乘积： I(x,y)= Ψ*(u,v) · Ψ(u,v) =│1 +iF{C(U,V)F[σφ(x,y) Δz ] exp(iⅹ (u,v))} │2
（4）样品厚度对像衬度的影响 高分辨像实际上是所有参加成像的衍射束与透 射束之间因相位差而形成的干涉图像。因此，试样 厚度非直观地影响高分辨像的衬度。 图3-3所示为Nb2O5单晶在同一欠焦量下不同试 样厚度区域的高分辨照片。在照片上能看到由于试 样厚度不均匀等因素引起的图像衬度区域性变化， 即图像从试样边缘的非晶衬度过渡到合适厚度下的 晶胞单元结构像。
高分辨电子显微学
林鹏 081820022
目录
1.绪论
2.高分辨电子显微相位衬度像的成像原理 3.高分辨电子显微像衬度的影响因素 4.高分辨电子显微像的计算机模拟 5.高分辨电子显微观察和拍摄图像的程序 6.高分辨电子显微图像的类型和应用实例
1.绪论
不同材料有不同的使用性能；材料的性能 决定于材料的结构，特别是它的微观结构。 为了获得能满足人类生活和生产需要的材料， 必须研究材料的结构，首先要直接观察到结 构的细节。 1956年，门特用分辨率为0.8nm的透射 电子显微镜直接观察到酞菁铜晶体的相位衬 度像，这是高分辨电子显微学诞生的萌芽。

电子显微镜高分辨断层成像及晶体结构解析实现电子显微镜（Electron Microscope，简称EM）是一种利用电子束代替光线来照射和成像样品的仪器。

相比于传统光学显微镜，电子显微镜具有更高的分辨率和更大的放大倍数，能够观察到更小尺寸的细节，对于研究微观结构和纳米材料具有重要意义。

高分辨断层成像是电子显微镜在材料科学和生命科学中的重要应用之一。

通过利用电子束的波动性，电子显微镜可以成像具有纳米尺度的材料内部结构，将样品切片成一系列的薄层，然后通过成像和重建技术将这些薄层拼接起来，从而实现高分辨的三维结构成像。

要实现高分辨断层成像，首先需要一台高性能的电子显微镜。

现代电子显微镜通常采用电子透镜系统来聚焦电子束，同时结合专用的探测器来接收和记录反射、散射和透射的电子信号。

这些信号经过处理和分析后，可以重建出样品的断层结构。

此外，样品的制备也是实现高分辨断层成像的关键环节。

样品需要被冻结或切片成均匀的薄层，以保证在电子束照射下获得清晰的图像。

对于生物样品，常用的方法是利用冷冻切片技术将样品快速冷冻，并通过薄切片机制备出均匀的薄层。

对于无法冷冻的样品，可以使用离子刨薄技术将样品切片成薄层。

在高分辨断层成像的过程中，晶体结构解析是一个重要的应用方向。

通过电子衍射技术，可以解析出晶体的结构信息，包括晶格常数、晶胞参数以及原子位置等。

电子束在样品中与晶体产生相互作用，经过干涉和衍射后，通过对衍射图样的分析，可以推导出晶体的结构信息。

在实际应用中，高分辨断层成像和晶体结构解析常用于材料科学、纳米技术、生命科学等领域的研究。

例如，在材料科学中，研究人员可以利用高分辨断层成像技术观察材料的微观结构，了解材料的晶粒形貌、界面结构等信息，以帮助材料的设计和优化。

在纳米技术中，高分辨断层成像可以用于观察纳米结构的形态和组成，为纳米器件的研发提供重要依据。

而在生命科学中，高分辨断层成像和晶体结构解析可以用于研究生物大分子的结构和功能，了解蛋白质、核酸等生物大分子的组织和构成。

c' c expikr0 / r0
u s / r0
v t / r0
上式右侧与傅里叶变换的形式一样，说明，(u,v)能用q(x,y)的 傅里叶变换来得到。
（1）入射电子在物质内散射 试样很薄，忽略试样内电子的吸收，只引起入射电子的相位变 化（相位体近似），可以用透射函数来表示试样的作用：
-40nm -30nm -20nm -10nm 0nm 10nm
20nm
30nm
40nm
50nm
60nm
70nm
氮化硅高分辨电子显微像相对于离焦量的变化 （按400kv），试样厚度3nm计算）
（5）特殊的像 在后焦面的衍射花样上，插入光 栏只选择特定的波成像，可观察到对 应于特定结构信息衬度的像。例如有 序结构中，使用让原子有序排列产生 的衍射波和透射波成像时，能得到反 映有序排列的像。 例如Au3Cd在[100]方向投影的原子 排列。以fcc结构为基础，在c轴上重 复四次的结构为单胞，Cd原子在其中 有序排列。 在衍射谱上，020，008为基体的强 反射，其他为弱的有序晶格反射，用 光栏选择有序排列产生的衍射波和透 射波成像，只有Cd原子以亮点或暗点 在像上出现
（3 ）
F 表示傅里叶变换，exp(i(u,v)) 称为相位衬度传递函数， 表示物镜引起的电子相位的变化，公式右边的第一项和第二 相分别对应于透射波和衍射波。
(u,v)= {f(u2+v2)-0.5Cs3(u2+v2)2} f 和 Cs 分别为物镜的离焦量和球差系数。
(4)
（3）在像平面上形成高分辨电子显微像 像平面上的电子散射振幅由后焦面上散射振幅的傅里叶变换给 出：
n-1 2 1 1 2 n-1
(12)

一、实验名称电子显微镜技术二、实验目的1. 了解扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的基本原理和结构。

2. 掌握电子显微镜的样品制备和操作方法。

3. 通过观察样品的微观结构，了解材料的形貌、内部组织结构和晶体缺陷。

三、实验仪器1. 扫描电子显微镜（SEM）：型号为Hitachi S-4800。

2. 透射电子显微镜（TEM）：型号为Hitachi H-7650。

3. 样品制备设备：离子溅射仪、真空镀膜机、切割机、研磨机等。

四、实验内容1. 扫描电子显微镜（SEM）实验（1）样品制备：将待观察的样品切割成薄片，用离子溅射仪去除表面污染层，然后用真空镀膜机镀上一层金属膜，以增强样品的导电性。

（2）操作步骤：① 开启扫描电子显微镜，调整真空度至10-6Pa。

② 将样品放置在样品台上，调整样品位置，使其位于物镜中心。

③ 设置合适的加速电压和束流，调整聚焦和偏转电压，使样品清晰成像。

④ 观察样品的表面形貌，记录图像。

（3）结果分析：通过观察样品的表面形貌，了解材料的微观结构，如晶粒大小、组织结构、缺陷等。

2. 透射电子显微镜（TEM）实验（1）样品制备：将待观察的样品切割成薄片，用离子溅射仪去除表面污染层，然后用真空镀膜机镀上一层金属膜，以增强样品的导电性。

（2）操作步骤：① 开启透射电子显微镜，调整真空度至10-7Pa。

② 将样品放置在样品台上，调整样品位置，使其位于物镜中心。

③ 设置合适的加速电压和束流，调整聚焦和偏转电压，使样品清晰成像。

④ 观察样品的内部结构，记录图像。

（3）结果分析：通过观察样品的内部结构，了解材料的微观结构，如晶粒大小、组织结构、缺陷等。

五、实验结果与讨论1. 扫描电子显微镜（SEM）实验结果：通过观察样品的表面形貌，发现样品表面存在大量晶粒，晶粒大小不一，且存在一定的组织结构。

在样品表面还观察到一些缺陷，如裂纹、孔洞等。

2. 透射电子显微镜（TEM）实验结果：通过观察样品的内部结构，发现样品内部晶粒较小，且存在一定的组织结构。

电子扫描显微镜实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉电子扫描显微镜（SEM）的工作原理、操作方法，并通过实际观察样品，获取微观结构的图像和信息，为材料科学、生物学等领域的研究提供有力的支持。

二、实验原理电子扫描显微镜是利用聚焦的电子束在样品表面扫描，产生二次电子、背散射电子等信号，通过探测器收集这些信号并转化为图像。

其工作原理基于电子与物质的相互作用，电子束的能量和束斑大小决定了成像的分辨率和景深。

三、实验仪器与材料1、仪器：电子扫描显微镜（型号：＿____）2、材料：金属样品（如铜、铝）、生物样品（如细胞切片）、半导体样品（如硅片）四、实验步骤1、样品制备金属样品：经过切割、研磨、抛光等处理，以获得平整光滑的表面。

生物样品：经过固定、脱水、切片、染色等处理，使其能够在电子束下保持结构稳定。

半导体样品：采用化学腐蚀或机械抛光的方法，去除表面损伤层。

2、仪器操作打开电子扫描显微镜的电源，等待仪器预热至稳定状态。

将制备好的样品放入样品室，使用样品台的调节装置，将样品准确地定位在电子束的照射区域。

选择合适的加速电压、工作距离、放大倍数等参数。

进行聚焦和像散校正，使图像清晰。

3、图像采集与处理启动图像采集系统，获取样品的扫描图像。

对采集到的图像进行亮度、对比度、色彩等方面的调整，以突出样品的特征。

五、实验结果与分析1、金属样品观察到金属表面的微观形貌，如晶粒大小、晶界分布等。

分析了表面的缺陷，如划痕、孔洞等。

2、生物样品清晰地看到细胞的结构，如细胞膜、细胞核、细胞器等。

能够观察到细胞之间的连接和相互作用。

3、半导体样品显示出半导体表面的晶格结构和缺陷。

对表面的杂质分布进行了初步分析。

六、实验注意事项1、样品制备过程中要避免引入污染和损伤，以保证观察结果的准确性。

2、操作电子扫描显微镜时，要严格按照操作规程进行，避免误操作导致仪器损坏。

3、在图像采集和处理过程中，要注意参数的选择和调整，避免过度处理导致图像失真。

高分辨率电子显微技术的研究与应用高分辨率电子显微技术是一种先进的材料科学研究手段，可以帮助科学家观察最微小的结构、理解物质运动的细节、掌握物质性质的本质等，有广泛的应用前景。

本文就高分辨率电子显微技术的研究和应用做一些探讨。

一、高分辨率电子显微技术的研究高分辨率电子显微技术源于透射电子显微镜（TEM）的发展。

TEM是通过电子的透射和衍射成像的一种显微镜，适用于观察纳米材料和纳米器件等。

为提高分辨率，科学家们不断改进TEM的结构和样品制备方法，建立起一系列高级电子显微技术。

其中，常用的高分辨率电镜技术包括扫描透射电子显微镜（STEM）、高角度可旋转电子衍射仪（HRTEM）等。

STEM是一种在TEM中加入扫描功能的显微镜，能够实现高分辨率的成像和分析。

它可以用电子束扫描样品表面，并将透射电子探测器读数，然后通过计算机处理放大成像。

STEM可以在纳米尺度下观察材料表面结构、化学成分、电子能级等，有极高的应用价值。

HRTEM是一种能够对结晶体进行高角度成像和衍射的电镜技术。

它通过旋转样品来产生不同的入射角度，然后将样品放置在TEM中进行成像和衍射。

HRTEM能够观察材料内部的晶格缺陷、界面形态、原子结构等信息，为研究材料的微观特性提供了重要手段。

二、高分辨率电子显微技术在材料科学中的应用高分辨率电子显微技术的应用领域非常广泛，涵盖了材料科学、物理学、化学、生物学等多个学科。

1.材料结构表征高分辨率电子显微技术能够对材料的结构和成分进行准确分析，对材料的制备和性能优化提供了重要参考。

比如，利用STEM技术可以探测纳米级别下的材料界面和化学成分等信息，从而提高材料设计的精度和可靠性。

2.纳米材料研究纳米材料具有特殊的物理和化学性质，被广泛应用于新能源、催化等领域。

高分辨率电子显微技术可以帮助科学家观察纳米结构的形态、晶格缺陷、界面等特征，并研究纳米结构与性质之间的关系，为材料合成和功能优化提供支持。

3.生物医学研究高分辨率电子显微技术在生物医学领域中也有一定应用。

超高分辨率电子显微镜的研究与应用对于生物学、材料科学、化学等领域的研究来说，电子显微镜具有不可或缺的作用。

而传统的电子显微镜虽然分辨率较高，但是由于镜头的物理限制，无法达到超高分辨率。

然而，随着技术的不断发展，超高分辨率电子显微镜技术得到了重大的突破，被广泛应用于各个领域的研究中。

超高分辨率电子显微镜，即高分辨透射电子显微镜，简称HRTEM，它的分辨率比传统透射电镜高出数倍甚至数十倍。

HRTEM所使用的透射电子束是以电子为信号的一种成像技术，其分辨率已经达到了原子尺度，主要原因在于它的探针尺寸比其他成像技术小得多。

HRTEM技术应用广泛，其作用包括但不限于：1. 分子结构研究：如蛋白质、DNA等生物大分子的结构分析，以及复杂有机和无机化合物的分子结构分析等。

2. 生物医药研究：HRTEM技术在生物医药研究中的应用主要包括纳米药物传递、病毒抗原分析、疫苗研制等。

3. 催化剂研究：HRTEM能够捕捉“原子级或原子级以下”尺寸的结构和物化特性，成为明晰催化剂表面反应原理、优化催化剂性能等方面的有力工具。

4. 纳米材料研究。

HRTEM技术对于纳米结构体系研究也是十分重要的，可以获得纳米材料的晶格参数、缺陷、位错、晶界等信息。

5. 符合材料研究。

通过HRTEM技术可以得到材料的微观组织结构、晶格畸变、界面缺陷等信息，从而为材料设计提供了必要的理论支持。

为了实现HRTEM技术的高分辨率，还需要在样品处理、镜头性能等多个方面进行技术改进、创新，同时还需要进行数据分析和模拟，来实现更精确、更复杂的分析工作。

总的来说，超高分辨率电子显微镜技术的不断发展，为科学技术的进步和发展打下了坚实的基础，它为我们提供了一个探索微观结构的新视角，其广泛的应用还将持续带来许多新的惊喜和发现。

扫描电镜实验报告一、背景介绍扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用于观察材料表面形貌的高分辨率显微镜。

与光学显微镜不同，SEM使用电子束来对样品进行扫描，从而获得样品表面的高清晰度图像。

本文将对扫描电镜实验进行详细描述和分析。

二、实验目的本次实验的目的是研究和观察不同样品的表面形貌及其微观结构。

通过使用扫描电镜，我们可以进一步了解材料的性质和特征，并为后续的研究工作提供有力的支持。

三、实验步骤1. 样品制备：将待观察的样品进行必要的处理，例如切割、研磨、涂覆导电剂等，以保证样品的表面光滑且导电性良好。

2. 装备样品：将处理完成的样品放置在SEM样品台上，固定好并调整角度，确保样品表面垂直于电子束的入射方向。

3. 调整参数：根据不同样品的特性和需求，调整加速电压、放大倍数、探头电流等参数，以获得最佳的图像质量。

4. 扫描观察：打开SEM仪器，开始对样品进行扫描观察。

电子束在样品表面扫描时，与样品表面相互作用，产生二次电子信号，这些信号被探测器接收并转换成图像。

四、实验结果与分析在本次实验中，我们观察了不同样品的表面结构，并获得了一系列高分辨率的SEM图像。

以一块常见的金属材料——铝为例，通过SEM观察，我们可以清晰地看到铝表面的微观结构。

观察结果显示，铝表面呈现出许多沟槽和凸起的特征，这些特征是铝晶粒的显著标记。

SEM图像还揭示了铝表面的晶粒大小和分布情况，有助于我们进一步研究金属的力学性质和形变行为。

同样，我们还观察了纳米颗粒的表面形貌。

SEM图像显示，纳米颗粒具有较大的表面积和丰富的形态结构，这使得纳米颗粒在催化剂、材料科学等领域有着广泛的应用价值。

通过SEM观察，我们可以研究纳米颗粒的大小分布、形状特征以及粒子间的相互作用，为相关研究提供了重要的依据。

五、实验的意义与应用前景扫描电镜作为一种重要的表征工具，在材料科学、生物学、纳米技术等领域具有广泛的应用和重要意义。

f’(x’,y’) = F F f(x,y) = F y(u,v)
l 实验上，首先寻找薄区，并利用倾转台， 找到取向合适的电子衍射花样，再利用 适当大小的物镜光阑选取透射束和衍射 束成像。
1. 熟悉和了解仪器
（1）仪器稳定时间
仪器加高压和透镜电流后都需要一段时间 电性能才能达到稳定状态。我们可以从聚 焦的漂移了解高压和透镜电流稳定所需的 时间。一般，仪器在加高压后2小时可达最 佳稳定状态。但是，拍摄一般的晶格像， 我们的电镜加高压后半小时即可。
高分辨电子显微技术是从原子尺度来观察和研 究材料的微结构。
它研究对象不一定必须是周期性的晶体结构， 可以是准晶、非晶，也可以是单个空位、原子、 位错、层错等晶体缺陷以及晶界、相界、畴界、 表面等。
高分辨电子显微像的成像机制是依靠相位衬度 成像。要获得良好的高分辨电子显微像，必须 要注意以下三个方面：成像条件的设定；细心
对于多晶试样，得到环状或排列混乱的电子 衍射花样，只要有一束衍射波与透射波干涉， 就能形成一维晶格条纹像。
这种晶格条纹像与下述的一维和二维的结构像 不同，它不要求入射电子束严格地平行于晶格平 面或晶带轴。
并且，它可以在各种试样厚度和聚焦条件下观 察到。拍摄容易。
但是，由于每个晶粒的成像条件不同（取向不 同、厚度不同、在膜中的上下位置不同等）产生 的晶格条纹就会有的清晰，有的模糊。
的实验操作；符合要求的试样。
拍摄高分辨电子显微像之前，首先要根据 材料研究的要求，明确我们要拍摄什么样 的高分辨电子显微像。 按照我们的目的，来设定成像的条件。对 于不同类型的高分辨像，它的成像条件不 同。
下面我们就介绍高分辨像的类型、它们的 成像条件和重要应用范围。
高分辨电子显微像可分为以下六种

双束电镜实验报告实验介绍双束电镜是一种高分辨率的显微镜，它可以同时使用电子束和光束来观察样品的微观结构。

电子束可以提供更高的分辨率，而光束可以提供更好的表面拓扑信息。

本次实验旨在通过双束电镜来观察样品的微观结构，并比较电子束和光束的不同成像效果。

实验步骤1. 样品准备首先，我们选择一块金属样品作为观察对象。

样品表面应该十分光滑和干净，以保证成像效果。

我们使用超声波清洗机将样品浸泡在去离子水中进行清洗，并用氮气吹干。

2. 扫描电镜成像接下来，我们用电子束进行扫描电镜成像。

将样品放置在电镜的样品台上，并将电子束对准样品的指定位置。

使用电镜的控制台，我们可以选择不同的放大倍数和成像模式来观察样品的微观结构。

通过调整焦距和对比度等参数，我们可以获得清晰的样品图像。

3. 光学显微镜成像使用光学显微镜进行成像时，我们用一个显微镜物镜对样品进行观察。

与电子束不同，光束的分辨率相对较低，但可以提供更好的表面拓扑信息。

我们可以通过调整光源和物镜等参数来获得更详细的观察结果。

4. 对比分析经过扫描电镜和光学显微镜的成像，我们将分别获得样品的电子显微图和光学显微图。

接下来，我们将对比分析这两种成像方式的差异。

通过观察图像的分辨率、细节和表面特征等方面，我们可以评估双束电镜的优势和局限性。

实验结果电子显微图光学显微图结论通过本次实验，我们利用双束电镜观察了金属样品的微观结构。

通过对电子显微图和光学显微图的对比分析，我们发现电子束提供了更高的分辨率，能够显示更多的细节，特别适合观察微小的表面特征。

而光束虽然分辨率较低，但可以提供更好的表面拓扑信息。

双束电镜在科学研究和工业生产中具有重要的应用价值。

它不仅可以观察材料的微观结构，还可以进行化学成分分析和晶体结构的研究。

然而，双束电镜的设备成本较高，操作复杂，需要专业的知识和经验。

扫描电镜实验报告
本次实验我们使用了扫描电镜来观察各种微观结构。

扫描电镜是一种高分辨率的显微镜，可以观察到小至0.01微米的结构。

首先，我们观察了一些有机物样品。

我们先将其放入扫描电镜中，并用电子束来激发样品表面的电子。

随后，样品表面的电子会被电子束所控制，造成电子的放出。

这些漫反射的电子就会被探测器拾取，最终转化成二维图像。

通过实验，我们所得到的图像结果十分有趣，有的组织结构长得像秋天的银杏叶，有的则如竹子一般，细长有弧度等。

我们可以清楚地看到它们的外形和细节。

接下来，我们观察了一些无机物样品，如一些金属纳米颗粒、各种晶体颗粒和非晶态颗粒等等。

我们不仅在超微结构方面能够看到一些非常细微的特征，如晶界（grain boundaries）、晶缺陷（lattice vacancies）、位错（dislocations）等等，我们还能观察到传统光学显微镜无法看到的微观特征，如金属内部结构的形态、非晶态的颗粒等等。

同时，我们还使用扫描电镜观察了一些细胞和细胞器的结构。

我们清楚地看到了生物组织中的微观结构，如细胞膜、微绒毛、高尔基体等等。

我们不仅仅看到了它们的外形，而且还能够通过结构上的细微变化来了解细胞的生理和病理状态。

最后，我们在实验中使用了一些特殊技术来进一步增强图像的细节，如图像增强、三维图像重建等等。

总的来说，本次扫描电镜实验让我们更加深入地了解了微观结构以及它们的性质和形态。

这样的结果对于探究材料科学、生物学、病理学等领域都有很大的意义。

同时，这也让我们更加深入了解了扫描电镜这种高级显微镜，它成为了化学科学和工程领域的重要工具之一。

一、实习背景随着科学技术的不断发展，电子显微镜在材料科学、生物医学、地质学等领域的研究中发挥着越来越重要的作用。

为了提高自身的专业技能，深入了解电子显微镜的原理和使用方法，我参加了为期一个月的电子显微镜实习。

二、实习目的1. 熟悉电子显微镜的基本原理和结构；2. 掌握电子显微镜的操作技能；3. 学习样品制备、观察和分析方法；4. 培养独立思考和解决问题的能力。

三、实习内容1. 电子显微镜的基本原理电子显微镜是利用电子束代替光束来观察样品的显微镜。

其基本原理是：将电子束聚焦到样品上，根据样品对电子的散射、吸收、衍射等现象，获得样品的微观结构信息。

2. 电子显微镜的结构电子显微镜主要由以下几部分组成：（1）电子枪：产生电子束；（2）聚光镜：将电子束聚焦到样品上；（3）样品室：放置待观察的样品；（4）物镜：放大样品；（5）投影镜：进一步放大样品；（6）荧光屏：显示样品的图像。

3. 样品制备样品制备是电子显微镜观察的重要环节。

实习期间，我学习了以下样品制备方法：（1）切片法：将样品切成薄片，然后进行染色、脱水、包埋等处理；（2）透射电镜样品制备：将样品切成极薄的切片，进行染色、脱水、包埋等处理；（3）扫描电镜样品制备：将样品进行喷金、导电、固定等处理。

4. 操作技能实习期间，我掌握了以下操作技能：（1）电子显微镜的开关机操作；（2）电子显微镜的调焦、扫描、放大等操作；（3）样品的装载、观察、拍摄等操作；（4）电子显微镜的维护和保养。

5. 观察与分析实习期间，我观察了多种样品，如细胞、组织、矿物等。

通过对样品的观察，我学习了以下分析方法：（1）形态分析：观察样品的形状、大小、结构等；（2）成分分析：分析样品的元素组成、化学成分等；（3）结构分析：分析样品的晶体结构、分子结构等。

四、实习收获1. 理论知识：通过实习，我对电子显微镜的基本原理、结构、操作方法等理论知识有了更深入的了解；2. 实践能力：掌握了电子显微镜的操作技能，能够独立进行样品制备、观察和分析；3. 团队合作：在实习过程中，与同学互相学习、交流，提高了团队合作能力；4. 解决问题能力：在遇到问题时，通过查阅资料、请教老师，学会了如何独立思考和解决问题。

生物大分子的高分辨率电子显微成像生物大分子是指杂化分子，它们通常是由高分子、酶、DNA和RNA这样的分子组成的复杂体系。

这些分子是生命现象的基础，对于研究细胞生命活动和生命科学而言十分重要。

然而，要想研究这些分子，就要用到高分辨率电子显微成像技术。

本文将介绍生物大分子的高分辨率电子显微成像技术。

高分辨率电子显微成像（High Resolution Transmission Electron Microscopy）是一种采用电子束在样品表面扫描的技术，可以在纳米尺度下精确观察到样品的形态和结构。

它是用来研究大分子的高分辨率成像技术之一。

生物大分子是高分子，许多高分辨率电子显微成像技术都适用于大分子。

但是，这些技术中最流行的一种是单分子电镜成像（single-particle electron microscopy imaging）。

单分子电镜成像技术可以将大分子的三维形态和结构表现得非常清晰，同时也可以得到其分子实际的、特有的柔软动态。

例如，单分子电镜成像技术可以用来研究如何观察到叶绿素复合物在原子级别下与光合作用紫色细菌膜复合物之间的互动。

单分子电镜成像技术可以通过多种方式来实现，其中最常用的是冷冻电镜（cryogenic electron microscopy，Cryo-EM）。

Cryo-EM被认为是研究生物大分子的高分辨率成像技术的“黄金标准”。

它利用了一系列的化学和物理技术，以低温下表达、处理和成像生物分子。

样品可以冷冻到液氮温度下（通常为-180°C），以保持样品结构和功能完整。

然后，将样品用电子显微镜成像，产生有关样品结构的高分辨率三维图像。

通过这种方法，可以跨越分辨率和合理的准确度及处理时间，使科学家们可以更好地理解蛋白质和其他大分子的功能。

虽然Cryo-EM是一种非常有效的技术，但它不是万无一失的。

由于生物大分子的结构非常复杂，Cryo-EM的技术困难度可能会增加。

此外，Cryo-EM显像的过程需要特定的样品制备和成像条件，而且需要高质量的样品以获得高优质的图像质量。