电镜发展史

v电镜技术发展史
自从光学显微镜出现以后，人类打开了微观世界的大门，看到了很多用肉眼所看不到的微小物体，例如细胞、细菌等，使人眼睛的分辨力由 0.2mm 提高到 0.2 μ m 。但是，光学显微镜由于光线波长的限制，它的分辨极限是 0.2 μ m ，有效放大倍数最高不超过 2000 倍，如果想要看到更小的物体，它就无能为力了。
从 20 世纪 30 年代开始，人们利用工业技术的发展，成功地研制了电子显微镜，它的出现，使人们能在超微结构或原子的尺度上观察研究物体的结构，人们的观察从宏观世界进入了超微结构或原子级的微观世界。 与许多伟大的发明一样，电子显微镜的发明，也经历了那个时代艰苦的历程。在光学显微镜发明长达 300 年的时间里，由于光波波长的限制，直接限制了光学显微镜的分辨能力，始终难以突破 1000 倍的放大倍数。寻找更短波长的光源成为了科学家们呕心沥血的漫长征程。
1924 年，法国物理学家 Broglie 提出了 “ 电子与光一样，具有波动性 “ 的假说，他证明了任何一种粒子在快速运动时，必定都伴有电磁辐射，辐射的电磁波长与粒子的运动速度成反比，并计算出电磁波长为 0.005nm 。
1926 年，德国科学家 Busch 发现了带电粒子在电场或磁场中偏转聚焦的现象，类似于光线通过透镜可被聚焦一样。由此奠定了电子显微镜的理论基础。
1928—1931 年间，德国年轻的大学生 Ruska 测量了磁透镜的聚焦特性，并开展了电子放大成像的研究，终于在 1938 年成功研制了世界上第一台真正的电子显微镜，放大倍数为 1200 倍，被誉为电子显微镜之父 , 并在 1986 年获得诺贝尔奖。电子显微镜的发明被誉为 20 世纪最重要的发明之一。
1939 年，德国 Siemens 公司生产了第一台作为商品用的透射电镜，分辨率为 10nm 左右。但其体积庞大，无法进一步推广。
20 世纪 50 年代初到 60 年代末期，电镜发展很快，从性能到构造都得到很大的改进，特别是分辨本领得到大幅度提高，达到 1nm 左右，到 80 年代的分辨率已接近 0.1nm ，最新研制的超高压透射电镜的分辨率可达 0.005nm 。
自从 1938 年第一台电镜在德国问世以来，在短短的几十年时间里，电镜技术取得了飞跃的发展，在医学、生物学、材料学、地质学、考古学、天文学等许多领域中得到了广泛的应用。在现代医学、细胞超微结构、分子生物学、基因组学等学科的迅速发展，出现了更适合生物医学研究的新型电镜。
在生命科学方面，电镜的应用为阐明组织细胞的结构和功能起了巨大的作用，已成为医学科学研究和临床疾病诊断的重要工具。随着科学技术的不断发

展，电镜样品制备技术也得到飞速发展。在透射电镜超薄切片基础上，又相继出现负染色技术、电镜放射自显影技术、免疫和细胞化学技术、电镜核酸原位杂交技术等；在扫描电镜常规技术基础上，也出现了冷冻割断技术、蚀刻复型技术、管道铸型技术、电子探针技术等。 在透射电镜原有的基础上安装各种测试仪器如能谱仪（ EDX ）、波谱仪（ WDX ）等，出现了各种分析型透射电镜；还有加速电压在 200kV 以上的 高压电子显微镜以及加速电压在 500Kv 以上的超高压电子显微镜；由于压电传感器的发明，使得机械探针的定位性增强，出现了扫描探针显微镜系列（包括 扫描隧道显微镜、原子力显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、扫描光子显微镜、扫描热显微镜、静电力显微镜等十几种类型），其中在生命科学中应用较多的是扫描隧道显微镜、原子力显微镜和激光扫描共聚焦显微镜。