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文本内容:
电子显微镜原理教学课件•电子显微镜简介•电子显微镜工作原理•电子显微镜样品制备技术•电子显微镜图像分析目•电子显微镜操作与维护•电子显微镜未来发展趋势录contents01电子显微镜简介电子显微镜的发展历程1926年1931年1940年代1980年代德国物理学家Max超分辨率电子显微镜的第一台商用电子显微镜电子显微镜开始广泛应Knoll和Ernst Ruska发出现,提高了分辨率和问世用于生物学和医学领域明了第一台电子显微镜成像质量电子显微镜的分类透射电子显微镜(TEM)01用于观察薄样品,通过电子束穿透样品进行成像扫描电子显微镜(SEM)02用于观察表面形貌,通过电子束扫描样品表面进行成像扫描透射电子显微镜(STEM)03结合了TEM和SEM的特点,用于观察薄样品和表面形貌电子显微镜的应用领域01020304生物学医学环境科学材料科学观察细胞、组织、蛋白质等结研究病毒、细菌、肿瘤等结构研究污染物、土壤、水体等结观察金属、陶瓷、高分子等材构构料结构02电子显微镜工作原理电子显微镜的基本结构聚光镜物镜将电子束聚焦并调将电子束汇聚到样整光束强度品上,并初步放大图像电子源样品台投影镜放置待观察样品,产生电子束,通常进一步放大和传输可进行微调以改变由热阴极发射电子图像,以便观察观察角度和位置电子显微镜成像原理散射透射电子束与样品相互作用,部分部分电子穿过样品,形成透射电子被散射图像吸收扫描电镜成像样品吸收电子,导致不同区域逐点扫描样品表面,形成高分呈现不同亮度辨率图像电子显微镜的分辨率010203理论分辨率实际分辨率提高分辨率的方法受电子波长和物镜的NA受到多种因素影响,如样采用更高能量的电子束、值影响品厚度、结晶度和电子束提高物镜的NA值和使用能量等更短的波长03电子显微镜样品制备技术金属样品制备技术抛光蚀刻镀金通过机械抛光或电解抛光利用化学或电化学方法对在金属表面镀上一层薄金将金属表面磨平,消除表金属表面进行蚀刻,以突膜,提高电子的导电性和面粗糙度出样品表面的细微结构样品对电子的散射能力非金属样品制备技术聚焦离子束制备利用聚焦离子束对非金属样品进行离子减薄切割和修整,实现纳米级加工利用离子束对非金属样品进行减薄,使其达到透射电镜观察的厚度要求低温样品杆技术将非金属样品固定在低温样品杆上,降低电子束对样品的热损伤生物样品制备技术超薄切片负染色冷冻替代法将生物样品进行超薄切片,使其利用重金属盐对生物样品进行负将生物样品快速冷冻并替代其中达到透射电镜观察的要求染色,突出样品表面的结构特征的水分,保护样品的天然结构04电子显微镜图像分析图像的采集与处理图像采集使用电子显微镜采集样本的图像,通常需要将样本放置在显微镜的载玻片上,并通过电子束对样本进行扫描图像处理采集到的原始图像可能存在噪声、对比度不足等问题,需要进行一系列处理,如去噪、增强对比度、调整色彩等,以获得更清晰、更易于分析的图像图像的定量分析定量测量通过电子显微镜可以测量样本中各种元素的分布、含量等信息,这些信息对于理解样本的结构和功能非常重要统计分析对采集到的图像数据进行统计分析,可以得出样本的平均尺寸、分布情况等统计信息,有助于深入了解样本的性质图像的三维重构立体成像通过多角度拍摄和计算机三维重建技术,可以将平面图像转化为立体图像,更直观地展示样本的结构动态观察对于某些动态变化的样本,可以通过连续拍摄并重构出动态过程,有助于了解样本的功能和变化机制05电子显微镜操作与维护电子显微镜的操作步骤调整光源聚焦根据观察的需要,调整光源的通过调节焦距旋钮,使样品在亮度,保证足够的照明显微镜下清晰聚焦开启电源放置样品观察首先打开电子显微镜的电源开将需要观察的样品放置在载物观察并记录样品的形态、结构关,确保电源连接稳定台上,并调整样品的位置和角等特征度电子显微镜的常见故障及排除方法图像模糊图像扭曲或变形可能是由于焦距调节不当或样品表面可能是由于电子束倾斜或样品放置不不平整导致,需要重新调整焦距或处正确引起,需要检查电子束的路径和理样品表面样品放置情况无法聚焦光源异常可能是由于样品太厚或焦距调节不当可能是由于灯泡损坏或电源故障导致,导致,需要减小样品厚度或重新调整需要更换灯泡或检查电源连接焦距电子显微镜的日常维护与保养清洁镜头检查电源线定期用干燥的镜头纸或镜头布擦拭镜头表面,确保电源线连接良好,无破损或松动现象保持镜头清洁定期校准存放环境根据需要,定期对电子显微镜进行校准,以保持电子显微镜存放环境的干燥、清洁、无确保观察结果的准确性尘,避免阳光直射和高温环境06电子显微镜未来发展趋势高分辨电子显微镜的发展突破分辨率限制高分辨电子显微镜通过采用更短的波长和更高的加速电压,有望实现更高的分辨率,从而观察更细微的结构原子尺度成像高分辨电子显微镜有望实现原子尺度的成像,为材料科学、生物学等领域的研究提供有力支持原位电子显微镜的发展实时观察原位电子显微镜能够在观察过程中对样品进行加温、加压或施加电场等操作,实时观察样品在动态条件下的变化,为研究材料性能和反应机制提供有力工具拓展应用领域原位电子显微镜的应用领域不断拓展,包括生物学、化学、物理学等领域,为多学科交叉研究提供技术支持人工智能在电子显微镜中的应用图像处理和识别人工智能技术能够快速处理和分析大量的电子显微镜图像数据,自动识别和分类不同的结构和成分,提高研究效率和准确性自动化控制和优化人工智能技术能够实现电子显微镜的自动化控制和优化,包括自动调整焦距、曝光时间和扫描速度等参数,提高成像质量和效率THANKS感谢观看。