電子顯微鏡的分類介紹與保養(yǎng)

更新時間：2018-03-30

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電子顯微鏡的分類有以下幾種：

　　1、透射電鏡 (TEM)

　　樣品必須制成電子能穿透的，厚度為100～2000 ?的薄膜。成像方式與光學(xué)生物顯微鏡相似，只是以電子透鏡代替玻璃透鏡。放大后的電子像在熒光屏上顯示出來。圖1 透射電子顯微鏡的光路示意圖是其光路示意圖。TEM的分辨本領(lǐng)能達 3 ?左右。在特殊情況下能更高些。

　　(1)超高壓電鏡 (HVEM)　是一種TEM，不過常用的 TEM加速電壓為 100 kV。只能穿透幾千埃厚的樣品。電子的穿透能力隨 b2 = v2/c2 ( 電子速度與光速之比 )而增。由于相對論性效應(yīng)，b2在 500 kV以上增加得就很慢了。目前有200 kV、300 kV和1000 kV的商品電鏡。法國和日本有3000 kV的特制電鏡。HVEM除加速筒以外與一般 TEM相似，只是尺寸放大了。1000 kV的電鏡有兩層樓高。放大尺寸后，樣品周圍空間增大，便于安置各種處理樣品的附件，如拉伸、加熱、冷卻、化學(xué)反應(yīng)等副件，并能把它們與傾斜樣品臺結(jié)合起來；還可以做動態(tài)觀察，用電視記錄樣品處理過程中的變化。高能量的電子能造成樣品中的輻射損傷，這對研究材料輻射損傷的微觀機理帶來極大的方便。

　　(2)高分辨電鏡(HREM)　提高加速電壓，使電子波長更短，能提高分辨本領(lǐng)。由于技術(shù)上的難度高，所以至70年代初超高壓電鏡主要針對提高穿透率。70年代末至80年代初技術(shù)上的提高帶來了200 kV、300 kV的高分辨商品電鏡及個別500 kV、600 kV和1000 kV的HREM。分辨本領(lǐng)能達2 ?左右。不久將能達到1.5 ? 。由于生物學(xué)分子極易被輻照損傷，所以目前HREM主要用于觀察無機材料中的原子排列。

　　2、掃描電鏡 (SEM)

　　主要用于直接觀察固體表面的形貌,其原理如圖2掃描電子顯微鏡的原理圖所示。先利用電子透鏡將一個電子束斑縮小到幾十埃，用偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束在樣品面上作光柵掃描。電子束在它所到之處激發(fā)出次級電子，經(jīng)探測器收集后成為信號，調(diào)制一個同步掃描的顯像管的亮度，顯示出圖像。樣品表面上的凹凸不平使某些局部朝向次級電子探測器，另一些背向探測器。朝向探測器的部分發(fā)出的次級電子被集收得多，就顯得亮，反之就顯得暗，由此產(chǎn)生陰陽面、富有立體感的圖像。像的放大倍數(shù)為顯像管的掃描幅度比上樣品面上電子束的掃描幅度。SEM的分辨本領(lǐng)比電子束斑直徑略大。目前SEM的分辨本領(lǐng)能達60 ? 。

　　3、掃描透射電鏡(STEM)

　　成像方式與掃描電鏡相似，不過接收的不是次級電子而是透射電子(包括部分小角散射電子)。樣品也必須是薄膜，STEM的分辨本領(lǐng)與電子束斑直徑相當。專門的STEM用高亮度場致發(fā)射電子槍(要求10-10托的超高真空)。分辨本領(lǐng)能達3 ? 。利用這種STEM已觀察到輕元素支持膜上的單個重原子。對實際工作尤為重要的是可以利用它的微小電子束斑作極微區(qū)(幾十埃)的晶體結(jié)構(gòu)分析(用電子衍射)和成分分析(用電子束激發(fā)的標識X 射線或者用電子能量損失譜)。目前商品TEM可以帶有STEM附件,不過因為沒有高亮度場致發(fā)射槍，所以只能將束斑縮到幾十埃。能做約100 ?范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)和成分分析。能在觀察顯微像的同時在其任意一個微小的局部做上述分析的電鏡叫“分析電鏡”。

透射電鏡保養(yǎng)：

　　透射電鏡的日常維護注意事項

　　1.常開機，多使用，這樣就能隨時掌握儀器工作情況，隨時注意觀察圖、光、聲、真空、氣壓、電源的變化情況，及時調(diào)節(jié)，作好記錄，時間長了肯定會積累很多經(jīng)驗。

　　2.注意空氣濕度、防止老鼠撒潑、電壓要穩(wěn)定、氣體要清潔干燥、防止小樣品掉入，尤其是細顆粒，粉末、防止碰撞

　　3.監(jiān)視電子槍內(nèi)的氟里昂是否降低，監(jiān)視機械泵里的油是否降低到水平線以下，空氣壓縮機時常放放氣，循環(huán)水裝置內(nèi)的水要定期更換，保持室內(nèi)濕度在40~70%，溫度在15~25度。電鏡的修理來說就要有較高的技術(shù)水平，一要有興趣，二要有悟性，主要是實際動手能力，和高超的綜合知識的靈活運用，同時還要靠經(jīng)驗的積累，是學(xué)電子學(xué)的人，又有實際能力來管理電鏡。

　　4.旋轉(zhuǎn)泵用的真空油有條件一年換一次油。油臟的快慢主要和實驗室潔凈程度、濕度有關(guān)。電鏡不用也開著，每天抽抽真空，隔一兩天電路通通電，學(xué)校放假，每周開兩天，尤其是夏天，暑假結(jié)束剛開學(xué)是出故障zui多的時候。