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電子顯微鏡的分類介紹與保養(yǎng)
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(dá) 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(duì)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(guó)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(tái)結(jié)合起來,；還可以做動(dòng)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(duì)研究材料輻射損傷的微觀機(jī)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(zhǎng)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(duì)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(gè)別500 kV、600 kV和1000 kV的HREM,。分辨本領(lǐng)能達(dá)2 ?左右,。不久將能達(dá)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(jī)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(gè)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(jí)電子,，經(jīng)探測(cè)器收集后成為信號(hào),，調(diào)制一個(gè)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(jí)電子探測(cè)器,，另一些背向探測(cè)器。朝向探測(cè)器的部分發(fā)出的次級(jí)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(dá)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(jí)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(dāng),。專門的STEM用高亮度場(chǎng)致發(fā)射電子槍(要求10-10托的超高真空),。分辨本領(lǐng)能達(dá)3 ? 。利用這種STEM已觀察到輕元素支持膜上的單個(gè)重原子,。對(duì)實(shí)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(biāo)識(shí)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?yàn)闆]有高亮度場(chǎng)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(shí)在其任意一個(gè)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(hù)注意事項(xiàng)
1.常開機(jī)，多使用,，這樣就能隨時(shí)掌握儀器工作情況,，隨時(shí)注意觀察圖、光,、聲,、真空、氣壓,、電源的變化情況,，及時(shí)調(diào)節(jié)，作好記錄,，時(shí)間長(zhǎng)了肯定會(huì)積累很多經(jīng)驗(yàn),。
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(xì)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(jī)械泵里的油是否降低到水平線以下，空氣壓縮機(jī)時(shí)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(shí)際動(dòng)手能力,，和高超的綜合知識(shí)的靈活運(yùn)用，同時(shí)還要靠經(jīng)驗(yàn)的積累,，是學(xué)電子學(xué)的人,，又有實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)候。