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透射電鏡實驗技術|透射電鏡介紹|電鏡應用
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????透射電子顯微鏡(Transmission?Electron?Microscope,簡稱TEM),可以看到在光學顯微鏡下無法看清的小于0.2nm的細微結構,這些結構稱為亞顯微結構或超微結構。要想看清這些結構,就必須選擇波長更短的光源,以提高顯微鏡的分辨率。1932年Ruska發明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡,電子束的波長要比可見光和紫外光短得多,并且電子束的波長與發射電子束的電壓平方根成反比,也就是說電壓越高波長越短。目前TEM的分辨力可達0.2nm。
透射電子顯微鏡結構和成像原理:??透射電子顯微鏡結構包括兩大部分:主體部分為照明系統、成像系統和觀察照相室;輔助部分為真空系統和電氣系統。透射電子顯微鏡常常根據采用的電子束電壓不同分為三大類:
大型透射電鏡
大型透射電鏡(conventional?TEM)一般采用80-300kV電子束加速電壓,不同型號對應不同的電子束加速電壓,其分辨率與電子束加速電壓相關,可達0.2-0.1nm,高端機型可實現原子級分辨。
低壓透射電鏡
低壓小型透射電鏡(Low-Voltage?electron?microscope,?LVEM)采用的電子束加速電壓(5kV)遠低于大型透射電鏡。較低的加速電壓會增強電子束與樣品的作用強度,從而使圖像襯度、對比度提升,尤其適合高分子、生物等樣品;同時,低壓透射電鏡對樣品的損壞較小。分辨率較大型電鏡低,1-2nm。由于采用低電壓,可以在一臺設備上整合透射電鏡、掃描電鏡與掃描透射電鏡。
冷凍電鏡
冷凍電鏡(Cryo-microscopy)通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設備,將樣品冷卻到液氮溫度(77K),用于觀測蛋白、生物切片等對溫度敏感的樣品。通過對樣品的冷凍,可以降低電子束對樣品的損傷,減小樣品的形變,從而得到更加真實的樣品形貌。
透射電子顯微鏡的應用:透射電子顯微鏡在材料科學、生物學上應用較多。由于電子易散射或被物體吸收,故穿透力低,樣品的密度、厚度等都會影響到最后的成像質量,必須制備更薄的超薄切片,通常為50~100nm。所以用透射電子顯微鏡觀察時的樣品需要處理得很薄。常用的方法:超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對于液體樣品,通常是掛預處理過的銅網上進行觀察。
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