各位老铁们好,相信很多人对电子显微镜的工作原理是什么都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于电子显微镜的工作原理是什么以及电子显微镜原理的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
一、电子显微镜成像原理
一、透射电子显微镜的成像原理可分为三种情况:
1、吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗。早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。
2、衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力,当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与完整区域不同,从而使衍射波的振幅分布不均匀,反映出晶体缺陷的分布。
3、相位像:当样品薄至100Å以下时,电子可以穿过样品,波的振幅变化可以忽略,成像来自于相位的变化。
扫描电子显微镜通过用聚焦电子束扫描样品的表面来产生样品表面的图像。
电子与样品中的原子相互作用,产生包含关于样品的表面测绘学形貌和组成的信息的各种信号。电子明历束通常以光栅扫描图案扫描,并且光束的位置与检测到的信号组合以产生图像。
扫描电子显微镜可以实现分辨率优于1纳米。样品可以在高真空,低真空,湿条件(用环境扫描电子显微镜)以及宽范围的低温或高温下观察到。
最常见的扫描电子显微镜模式是检测由电子束激发的原子发射的二次电子。可以检测的二次电子的数量,取决于样品测绘学形貌,以及取决于其他因素。
通过扫描样品并使用特殊检测器收集被发射的二次电子,创建了显示表面的形貌的图像。它还可能产生样品激羡搜表面的高分辨率图像,且图像呈三维,鉴定样品的表面结构。
在使用透视电子显微镜观察生物样品前样品必须被预先处理。随不同研究要求的需要科学家使用不同的处理方法。
1、固定:为了尽量保存样本的原样派举使用戊二醛来硬化样本和使用锇酸来染色脂肪。
2、冷固定:将样本放在液态的乙烷中速冻,这样水不会结晶,而形成非晶体的冰。这样保存的样品损坏比较小,但图像的对比度非常低。
3、脱干:使用乙醇和丙酮来取代水。
4、垫入:样本被垫入后可以分割。
5、分割:将样本使用金刚石刃切成薄片。
6、染色:重的原子如铅或铀比轻的原子散射电子的能力高,因此可被用来提高对比度。
二、电子显微镜的工作原理是什么
电子显微镜是以电子束为照明光源的显微镜。由于电子束腔祥在外伍蚂搏部磁场或电场的作用下可以发生弯曲,形成类似于可见光通过玻璃时的折射现象,所以我们就可以利用这一物理物好效应制造出电子束的“透镜”,从而开发出电子显微镜。而作为透射电子显微镜(tem)其特点在于我们是利用透过样品的电子束来成像,这一点有别于扫描电子显微镜(scanning electron microscope,sem)。
三、扫描电子显微镜的工作原理
1、扫描电子档好显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。
2、扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。
3、当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外橡脊光区域产生的电磁辐射。同时可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。
4、1873 Abbe和Helmholfz分别提出解像力与照射光梁蠢渗的波长成反比。奠定了显微镜的理论基础。
5、1931德国物理学家Knoll及Ruska首先发展出穿透式电子显微镜原型机。
6、1938第一部扫描电子显微镜由Von Ardenne发展成功。
7、1959年第一台100KV电子显微镜 1975年第一台扫描电子显微镜DX3在中国科学院科学仪器厂(现北京中科科仪技术发展有限责任公司)研发成功。
8、参考资料来源:百度百科——扫描电子显微镜