第二章 EM类型与特点简介PPT课件
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EM算法及其推广解析PPT课件
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• 证明 由于 取对数有 由 令 于是对数似然函数可以写成
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• 只需证明右端为非负值即得出结果，由于
•使
达到极大，所以有
Q( , (i) )
其第二项，由
得出
(i1)
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• 定理9.2 设L(θ)=logP(Y|θ)为观测数据的对数似然函数， (i=1,2,…)为EM算
数的当前估计值.每次迭代实际在求Q函数及其极大；
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• （3）M步：求使
极大化的Qθ(， ,确定(i)i)+1次迭代得参数的估计值
(i1)
（4）重复第（2）步和第（3）步，直到收敛，这里给出停止迭代得条件，一
般是对较小的正数
，若满足
则 停 止1迭, 代2 .
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• 定义9.1（Q函数）完全数据（观测变量数据Y和隐变量数据Z）的对数似然函数
极大似然估计
• 极大似然估计是概率论在统计学中的应用，它是参数估计的方法之一。说的是已知某个随机样本满足某种 概率分布，但是其中具体的参数不清楚，参数估计就是通过若干次实验，观察其结果，利用结果推出参数 的大概值。
第2页/共26页
极大似然估计
• 似然函数： • 已知样本集X,X是通过概率密度p(x|θ)抽取。样本集X中各个样本的联合概率： • 为了便于分析，由于L(θ)是连乘的，还可以定义对数似然函数，将其变成连加的：
值可以任意选择(i) ，但需注意EM算法对初值是敏感 的； （2）E步：记 为第i次迭代参数θ的估计值，在 第i+1次迭代得E步，计算
P(Z | Y, (i))
(i)
Q( , (i) )
EM(最大期望算法)极大似然估计PPT课件
• 原理：一个随机试验如果有若干个可能的 结果A， B，C，…。若在一次试验中，结果A出现，则一般 认为试验条件对A出现有利，也即A出现的概率很 大
• 思想：已知某个参数能使这个样本出现的概率最 大，我们当然不会再去选择其他小概率的样本， 所以干脆就把这个参数作为估计的真实值
极大似然估计
设总体X是离散型随机变量，其分布中含有未知 参数θ，设x （x1，x2.....xn）是取自总体X的一 个样本，（x1，x2.....xn）是其观察值。则取到 这组样本观察值的概率是：
对于本例，其E步为：
EM算法
Expectation-maximization algorithm
其M步即为上式两边关θ于求导，并令其等于0，即
解之，得如下迭代公式。开始时可取任意一个初始 值进行迭代。
EM算法
Expectation-maximization algorithm
说明：
① 以Z1为例，以A1表示第一种结果出现，B1，B2分
分别为75，18，70，34，求MLE（极大似然估计） 解：以y1,y2,y3,y4表示四种类结果发生的次数，此时总体分
布为多项分布，故其似然函数:
EM算法
Expectation-maximization algorithm
要求解的MLE，由于其对数似然方程是一个三次多项式，就引入两个变量
z1,z2后使得求解要变得容易。现在假设第一种结果可分成两部分，其发生
的概率分别为
令z1和y1-z1分别表示落入这两部分的次数；再假设第
三种结果分成两部分，其发生的概率分别为
令z2和y3-z2分别表示落
入这两部分的次数。显然z1,z2是我们认为引入的，它是不可观测的，数据
（y , z）为完全数据，而观测到的数据称之为不完全数据，此时完全数据
• 思想：已知某个参数能使这个样本出现的概率最 大，我们当然不会再去选择其他小概率的样本， 所以干脆就把这个参数作为估计的真实值
极大似然估计
设总体X是离散型随机变量，其分布中含有未知 参数θ，设x （x1，x2.....xn）是取自总体X的一 个样本，（x1，x2.....xn）是其观察值。则取到 这组样本观察值的概率是：
对于本例，其E步为：
EM算法
Expectation-maximization algorithm
其M步即为上式两边关θ于求导，并令其等于0，即
解之，得如下迭代公式。开始时可取任意一个初始 值进行迭代。
EM算法
Expectation-maximization algorithm
说明：
① 以Z1为例，以A1表示第一种结果出现，B1，B2分
分别为75，18，70，34，求MLE（极大似然估计） 解：以y1,y2,y3,y4表示四种类结果发生的次数，此时总体分
布为多项分布，故其似然函数:
EM算法
Expectation-maximization algorithm
要求解的MLE，由于其对数似然方程是一个三次多项式，就引入两个变量
z1,z2后使得求解要变得容易。现在假设第一种结果可分成两部分，其发生
的概率分别为
令z1和y1-z1分别表示落入这两部分的次数；再假设第
三种结果分成两部分，其发生的概率分别为
令z2和y3-z2分别表示落
入这两部分的次数。显然z1,z2是我们认为引入的，它是不可观测的，数据
（y , z）为完全数据，而观测到的数据称之为不完全数据，此时完全数据
《信息与通信EM》课件
行业前景
了解信息与通信领域的最新 发展动态，为未来职业规划 提供指导。
就业机会
掌握信息与通信技术，为未 来就业提供更多选择和机会。
课程学习须知
预备知识
学生应具备电子电路、信号处 理和数学基础知识。
学习要求
学生需要积极参与讨论和实验， 完成作业和项目。
合作方式
学生将组成小组，共同完成一 些实践项目和报告。
学习方法
1
学习计划
制定每周学习计划，合理安排时间，确，包括阅读教材、参与讨论、完成习题和实验。
3
学习工具
利用相关软件和工具，进行模拟实验和数据分析，加深对理论知识的理解。
课程亮点
实践案例
通过案例分析，学生将了解 实际应用场景，培养问题解 决能力。
问题答疑
1
常见问题解答
提供常见问题的解答和解决方案，帮助学生克服学习中遇到的问题。
2
学习支持
提供学习支持，包括在线辅导、教师答疑和学习资源分享。
结语
通过学习《信息与通信EM》课程，你将掌握信息与通信领域的关键知识和实 践技能，为未来的职业发展打下坚实的基础。
3 课程特点
本课程强调实践应用，通过案例分析和实验设计，帮助学生将理论知识应用于实际问题。
课程大纲
课程结构
本课程共分为十二个单元，每 个单元包括理论讲解和实验操 作。
学习资源
学生可通过课程网站获取教材、 课件、习题和参考资料。
课程评估方式
学生将参加作业、实验、小组 项目和期末考试等多种形式的 评估。
《信息与通信EM》PPT课 件
本PPT课件为《信息与通信EM》课程提供全面的学习资料和指导，旨在培养 学生信息与通信领域的专业能力和创新思维。
第二章 细胞的基本功能-3_PPT幻灯片
2. 组成
上升支 下降支 锋电位
后电位 负后电位 正后电位
超射
（后去级化） （后超级化）
Ap的特点
1. “全或无”；（阈值概念） 2. 不衰减扩布；（幅度和波形） 3. 有不应期 4. 不能总和
动作电位的产生及传导
＋ ＋ ＋ ＋－＋－＋－＋－＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － －＋－＋－＋－＋－ － － － － － － － －
细胞膜的被动电学特性
1. 平行板电容器:细胞膜脂质双层将细胞内外液隔开,类似于平 行板电容器。
2. 膜厚度=6 nm, 较高的介电常数
细胞膜的被动电学特性
3. 细胞膜电学特性:细胞膜具有 ①膜电容Cm : 较大，约1µF/cm2 ②膜电阻Rm: 可变,与通道及转运体数目有关；
Rm倒数即膜电导Gm=带电离子通透性 ③细胞膜通道开放→带电离子跨膜移动→相当于电容器充电或
其精确数值可按Nernst公式计算：
EKR ZlF T n [[K K ]]O i (mV 59)[[.5 K K ]]o il(gm
• 计算值比测定值稍高，主要是静息时有少量Na+内移，抵
消部分K+外移造成的电位差数值。
影响静息电位水平的因素
1. 细胞外钾离子浓度：[K]out↑→EK负值减小 →RP↓(去极化）
放电→可产生电位差即跨膜电位 transmembrane potential, Em 因此电学特性可用并联的阻容耦合电路来描述
一、 电紧张电位 electrotonic potential
流向 扩散 衰减 ----电流的流动会导致
膜电位的改变，这种由 膜的被动电学特性决定 其空间分布的膜电位称 电紧张电位
闸门：
第二章 EM类型与特点简介PPT课件
固定、脱水、干燥等处理的样品） 如：ESEM最适宜观察培养基上人工培养
细胞的表面微观结构。
生物电子显微技术
三、低压扫描电镜（LVSEM: low voltage）
1、类型：
⑴ 高分辨型低压扫描电镜 ⑵ 新型“减速”低压扫描电镜
2、特点
⑴ 加速电压降低，增强反差 ⑵ 试样不易发生充放电效应， ⑶ Hv=2－3Kv时也可获得1nm的分辨率
连续X-ray 背底扣除 能量：Z 特征X-ray的能量
特征X-ray 波长： Z 特征X-ray的波长
1、波谱仪（WDS） Wavelength-disperse spectrometer 微区定量分析，4Be 92U 慢20~60分，灵敏度高
2、能谱仪（EDS） Energy- disperse spectrometer 微区定性分析，11Na 92U 快2~3分，灵敏度低
生物电子显微技术
连续X-ray
特征X-ray
波长与能量之间的关系：
生物电子显微技术
EKe v12 .39/6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特征X射线的波长与加速电压无
关系，只与样品的种类有关系。
分析电镜中X射线显微分析的理论依据： 特征X-ray的波长和能量随样品中各元素
的不同而异 ，可用于定量、定性分析
Z↗激发的特征X-ray能量E↗波长↘ 即：只要是同一种原子，不论其所处的物 理或化学状态如何，它们所发出的特征X 射线均应具有相同的波长或能量。
生物电子显微技术
2、STM特点：
生物电子显微技术
⑴M=1000万倍， 水平<1 Å， 垂直<0.1 Å ⑵可进行“活体”观察、可在大气、液体环境下直 接观察物质表面特征
⑶三态（固态、液态和气态）物质均可进行观察。
细胞的表面微观结构。
生物电子显微技术
三、低压扫描电镜（LVSEM: low voltage）
1、类型：
⑴ 高分辨型低压扫描电镜 ⑵ 新型“减速”低压扫描电镜
2、特点
⑴ 加速电压降低，增强反差 ⑵ 试样不易发生充放电效应， ⑶ Hv=2－3Kv时也可获得1nm的分辨率
连续X-ray 背底扣除 能量：Z 特征X-ray的能量
特征X-ray 波长： Z 特征X-ray的波长
1、波谱仪（WDS） Wavelength-disperse spectrometer 微区定量分析，4Be 92U 慢20~60分，灵敏度高
2、能谱仪（EDS） Energy- disperse spectrometer 微区定性分析，11Na 92U 快2~3分，灵敏度低
生物电子显微技术
连续X-ray
特征X-ray
波长与能量之间的关系：
生物电子显微技术
EKe v12 .39/6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特征X射线的波长与加速电压无
关系，只与样品的种类有关系。
分析电镜中X射线显微分析的理论依据： 特征X-ray的波长和能量随样品中各元素
的不同而异 ，可用于定量、定性分析
Z↗激发的特征X-ray能量E↗波长↘ 即：只要是同一种原子，不论其所处的物 理或化学状态如何，它们所发出的特征X 射线均应具有相同的波长或能量。
生物电子显微技术
2、STM特点：
生物电子显微技术
⑴M=1000万倍， 水平<1 Å， 垂直<0.1 Å ⑵可进行“活体”观察、可在大气、液体环境下直 接观察物质表面特征
⑶三态（固态、液态和气态）物质均可进行观察。
子宫内膜异位症完整(PPT课件)
公司
徽标
2021/2/10
1
定义(definition)
➢子宫内膜异位症(endometriosis，EM) ：是指 具有生长功能的子宫内膜组织出现在子宫腔 被覆黏膜以外的部位，简称内异症。
➢盆腔子宫内膜异位症：异位内膜出现在盆腔 内生殖器官和邻近器官的腹膜面。
➢子宫腺肌病(adenomyosis) ：子宫内膜腺体 及间质出现在子宫肌层
药物种类
治疗(Байду номын сангаас)
➢1）口服避孕药：适用于轻度痛经患者 ➢2）单一孕激素 ➢3）达那唑(danazol) ➢4）孕三烯酮(gestrinone) ➢5）促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)
2021/2/10
26
1）口服避孕药
药物治疗(续)
➢假孕疗法：连续服用(9个月)高剂量雌/孕激 素(避孕药)造成类似妊娠的人工闭经。
➢卵巢异位囊肿>10cm或明显增大趋势；
➢绝经后又复发；
➢疼痛节律改变；
➢血清CA125过高（>200kIU/L）；
➢影像学检查发现囊肿内有实质性或乳头状
结构等。
2021/2/10
21
临床分期
➢1985年美国生殖学会（AFS）分期法： ➢Ⅰ期(微型)：1～5分； ➢Ⅱ期(轻型)：6～15分； ➢Ⅲ期(中型) ：16～40分； ➢Ⅳ期(重型) ：＞40分
病、子宫肌瘤
2021/2/10
15
其他
临床表现(续)
➢大便困难 ➢卵巢巧克力囊肿破裂 ➢伤口瘢痕周期性疼痛、增大。 ➢肺部、肠道、膀胱——周期性咯血、便
血、血尿……
2021/2/10
16
2.体征
临床表现(续)
徽标
2021/2/10
1
定义(definition)
➢子宫内膜异位症(endometriosis，EM) ：是指 具有生长功能的子宫内膜组织出现在子宫腔 被覆黏膜以外的部位，简称内异症。
➢盆腔子宫内膜异位症：异位内膜出现在盆腔 内生殖器官和邻近器官的腹膜面。
➢子宫腺肌病(adenomyosis) ：子宫内膜腺体 及间质出现在子宫肌层
药物种类
治疗(Байду номын сангаас)
➢1）口服避孕药：适用于轻度痛经患者 ➢2）单一孕激素 ➢3）达那唑(danazol) ➢4）孕三烯酮(gestrinone) ➢5）促性腺激素释放激素激动剂(GnRH-a)
2021/2/10
26
1）口服避孕药
药物治疗(续)
➢假孕疗法：连续服用(9个月)高剂量雌/孕激 素(避孕药)造成类似妊娠的人工闭经。
➢卵巢异位囊肿>10cm或明显增大趋势；
➢绝经后又复发；
➢疼痛节律改变；
➢血清CA125过高（>200kIU/L）；
➢影像学检查发现囊肿内有实质性或乳头状
结构等。
2021/2/10
21
临床分期
➢1985年美国生殖学会（AFS）分期法： ➢Ⅰ期(微型)：1～5分； ➢Ⅱ期(轻型)：6～15分； ➢Ⅲ期(中型) ：16～40分； ➢Ⅳ期(重型) ：＞40分
病、子宫肌瘤
2021/2/10
15
其他
临床表现(续)
➢大便困难 ➢卵巢巧克力囊肿破裂 ➢伤口瘢痕周期性疼痛、增大。 ➢肺部、肠道、膀胱——周期性咯血、便
血、血尿……
2021/2/10
16
2.体征
临床表现(续)
EM算法讲解PPT学习教案
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P(H，Z | )
N
P(H j , z j1 , j2 | ) j1
2 10
E ( Z jk )
[wk * P(H j |k )]
k1 j1
6、参数ω和θ
KN
z jk
关于参数θ的更新：对原似然函数
[k * P( x j | k )]
KN
N k 1 j1
求对数得到
第12页/共23页
P(D, Z | )
N
P( x j , z j1 , z j2 ...z jk | ) j1
KN
z jk
[k * P( x j | k )]
k1 j1
6、例子
随机抽取10位同学测量他们的身高得到数据H 假设身高服从高斯分布。分别求男生女生身高 的均值和方差。(单位：CM)
4.重新调整簇中心，迭代 2~4步直到收敛。
Eik 可以作为聚类时候决策的依 据
第2页/共23页
2、问题描 述
假设给定一个样本集 D={x1,x2,x3....xn}且知道这个 样本集是由K个未知模型产生 的数据。我们需要通过这个 样本集去分别估计这K个概率 模型的参数θK (K=1,2,3….)
E-step:ω1=ω2=0.5,μ1=177 μ2=160,α12 =α22=总体方 差
E(Zm)
98 458
0.95 927
0.81 704
0.37 782
0.02 955
0.30 336
0.89 674
0.62 218
0.54 147
0.978 63
E(Zf)
0.01 0.04 542 073
K-means:
EM:
1.数据分为K个簇，随机 选取簇中心
P(H，Z | )
N
P(H j , z j1 , j2 | ) j1
2 10
E ( Z jk )
[wk * P(H j |k )]
k1 j1
6、参数ω和θ
KN
z jk
关于参数θ的更新：对原似然函数
[k * P( x j | k )]
KN
N k 1 j1
求对数得到
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P(D, Z | )
N
P( x j , z j1 , z j2 ...z jk | ) j1
KN
z jk
[k * P( x j | k )]
k1 j1
6、例子
随机抽取10位同学测量他们的身高得到数据H 假设身高服从高斯分布。分别求男生女生身高 的均值和方差。(单位：CM)
4.重新调整簇中心，迭代 2~4步直到收敛。
Eik 可以作为聚类时候决策的依 据
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2、问题描 述
假设给定一个样本集 D={x1,x2,x3....xn}且知道这个 样本集是由K个未知模型产生 的数据。我们需要通过这个 样本集去分别估计这K个概率 模型的参数θK (K=1,2,3….)
E-step:ω1=ω2=0.5,μ1=177 μ2=160,α12 =α22=总体方 差
E(Zm)
98 458
0.95 927
0.81 704
0.37 782
0.02 955
0.30 336
0.89 674
0.62 218
0.54 147
0.978 63
E(Zf)
0.01 0.04 542 073
K-means:
EM:
1.数据分为K个簇，随机 选取簇中心
认识EM
认识EM一、EM是如何发明的?EM是由日本琉球大学比嘉照夫教授发明的，它的诞生十分偶然。
20世纪70年代的一天，从事农用无害微生物研究的比嘉先生意外地发现，他每次实验后集中倾倒微生物液体的地方，那片草丛明显茂盛。
他眼前顿时一亮，一个大胆的新研究思路产生了：把单一微生物种研究改为组合研究，甚至把厌氧性和好氧性的微生物集于一体，经无数次的组合搭配，终于找到了一个最佳的群体组合，这个微生物群，就是EM。
二、EM有效微生物的运用EM是"有效微生物"(E5ectjve MicrMrgglisms)的英文缩写，是一种新型复合微生物制剂，由光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌等10个属80多种微生物复合培养而成的菌群，形成了一个复杂而又稳定的微生物系统，相互协作，优势强大，威力无比。
其作用机理，主要表现在以下几个方面：1．种植业：促进土壤的有机质分解和光合作用、改善土壤的物理件状使之松软、透气、透水，同时抑制有害微生物繁殖，减少甚至不用化肥、农药，生产出真正的绿色食品。
2、养殖业：提高饲料转化率，促进动物生长发育，改善肉蛋品质，并能抑制、消除养舍臭味，改善动物体内外环境，杀死病原微生物，抑制腐败菌生长，提高动物抗病力和繁殖力，大幅降低了饲养成本的同时，生产出高品质的无公害健康绿色食品。
3。
应用于环保的污水和垃圾处理中，促进有机污染物的分解，降低BOD、COD等污染物，且费用低廉。
另外EM还广泛运用于其他生活领域，如医疗保健、美容、除臭、饲料、保鲜、陶瓷等等。
三、EM养殖业的好帮手EM在养殖业上的应用已取得了一系列极为明显的效果"，具体表现在以7几个方面：1．提高饲料转化率，降低成本。
经EM发酵或处理过的饲料大分子有机物(木质素、甲壳素等)被分解为小分子有机物(糖类、酶酸类等)，加之菌体本身及其分泌(合成)的活性酶等物质的存在，大大提高了饲料的营养价值，18种氨基酸总量明显增加，不同营养成份提高的幅度在10-28％之间，适口性更好，而且EM投入成本低廉(1公斤可发酵500---1000公斤饲料)。
学习之EM算法PPT文档21页
学习之EM算法
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢！
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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六 扫描电－声电镜 SEAM
生物电子显微技术
（Scanning Electron Acoustic Microscope）
成像原理基于样品微热学和弹性性 质的变化建立图像的，优点如下： (一) 优点：
1. 电子束斑直径小10nm，分辨率高 2. 能交换显示同一样品的二次电子像和扫描电－－声像。
3. 能显示样品表面和亚表面不同层次的图像，并且不 破坏成像的剖面。
生物电子显微技术
一、常规扫描电镜（SEM）
生物电子显微技术
1、原理：
利用电子束轰击样品表面，引起二次电子 等信号的发射，主要利用SE并放大、传递SE所 携带的信息，按时间序列逐点成像，显像管上 成像
2、特点： ⑴ 图象立体感强、可观察一定厚度的样 ⑵ 样品制备简单，可观察较大的样 ⑶ 分辨率较高，30~40Å
生物电子显微技术
生物电子显微技术
生物电子显微技术
二、超高压透射电镜（UHVEM:ultra-high生物电子显微技术
voltage electron microscope）
HV<500kv为常规及高压电镜,一般TEM：100~200KV
HV>500kv为超高压电镜，Hvmax=1MV（法），3MV， 15MV（美），10MV（日）
4. 节省费用，对现有的SEM稍加改装即可一机两用 比较振幅和相位的成像结果，可以区别表面和 亚表面的结构差异。
生物电子显微技术
（二）扫描电－声显微镜的成像原理
成像过程及原理框图
生物电子显微技术
生物电子显微技术
(三) SEAM观察的对象：
可以显示样品表面或表面下不同层次的微观 热性质的差异，适宜检测有晶格结构或有分层 结构的金属、陶瓷、半导体材料、有机介质等 样品，进行生物样品表面和亚表面分析，进行 晶体界面分析和亚表面无损分析。
一、常规透射电镜（TEM）
生物电子显微技术
1、原理：主要利用入射电子束穿过样品，产生携带样品 横截面内部的电子信号，并经多级磁透镜的 放大后成像于荧光板，整幅像同时成立。
2、特点： ⑴ 样品超薄 h<1000 Å ⑵ 二维平面像、立体感差 ⑶ 分辨率高 ，优于2 Å ⑷ 样品制备复杂
3、观察对象： 主要样品内部超微结构（可用来观察组织和细胞内 部的超微结构、微生物、生物大分子等）
生物电子显微技术
第二章
电子显微镜的类型与特点简介
生物电子显微技术
第一节 透射式电镜 第二节 扫描式电镜 第三节 扫描透射式电镜 第四节 分析类电镜 第五节 扫描探针式显微镜 第六节 激光共聚焦显微镜
生物电子显微技术
第一节 透射式电子显微镜
根据加速电压的大小分为： 一般（常规）TEM：100KV 高压TEM：200KV 超高压TEM：500Kv、1MV、3MV
② 样品室可充气体:水气、氮气 ③ 动态分析：样品温度从-185℃ ~1000℃ ④ 制样简单：样品无须镀膜、脱水、干燥等处理
真正的“环境”条件，可直接观察含水、含油样品
生物电子显微技术
2、缺点：
造价太高 $30万 ，Philips（FEI）， 分辨率仍不很高
3、观察对象：
活体生物、真菌、细菌、人工培养细胞等 （含液体［水或油等］、以及不适合进行常规
3、观察对象：
可观察绝缘物质、生物样品、半导体材料
四、场发射电子枪SEM
生物电子显微技术
场发射电子枪SEM优点:
⑴ 场发射电子枪具有亮度高、能量分散少，
阴极源尺寸小等优点， 其分辨率已达到 0.3-0.4nm。 ⑵ 可在低加速电压下进行高分辨率观察， 因此可以直接观察绝缘体而不发生充、 放电现象。
1、特点：
⑴穿透能力强、可观察较厚的样品 µm 级 ⑵分辨率高，2 Å（晶格分辨率） ⑶单色性好，色差小，成像质量好 ⑷加速电压越高，散射截面越小，辐射损伤减小 ⑸场深大，可获取样品的三维结构信息 ⑹样品室一般为环境样品室，可观察活体生物样品 2、缺点：
体积庞大、结构复杂、价格昂贵、需专用的防护装置
3、观察对象：主要研究非生物材料的晶格结构、观察细胞骨架
系统（微梁、微丝），人工培养细胞、血细胞等
生物电显微技术
日立超高压 电镜H-3000 （3MV）
第二节 扫描式电镜
依据性能不同主要分为： （1）常规（一般）SEM （2）环境扫描电镜 （3）低压扫描电镜 （4）场发射电子枪SEM （5）生物用SEM （6）扫描电－声电镜
五、生物用SEM
优点：
生物电子显微技术
装备有冰冻、冷热样品台，可把含水生物样 品迅速冷冻并对冰冻样品进行观察，可以减少 化学处理引起的人为变化，使观察样品更接近 于自然状态。
若要观察内部结构，还可用冷刀把样品进行 切开，加温使冰升华，并在其上喷镀一层金属 再进行观察，所有这些过程都在SEM中不破坏 真空的状态下进行。
生物电子显微技术
2、特点： ⑷ 倍率连续可变，从4倍~~15万 ⑸ 可配附件，进行微区的定量、 定性分析
3、观察对象： 主要用于观察样品的表面形貌、 割裂面结构，管腔内表面的结构等
二、环境扫描电镜（ESEM）
生物电子显微技术
1、特点：
① 多种真空状态：高、低、超低真空 1Torr（乇）=1mmHg柱压力=1/760标准大气压=133.3Pa 粗真空：760~10乇 低气压空间 低真空：10~10-3乇 高真空：10-3~10-8乇 超高真空：10-8乇以下 多种真空条件下可得SEI像、BEI像，且 =4nm
固定、脱水、干燥等处理的样品） 如：ESEM最适宜观察培养基上人工培养
细胞的表面微观结构。
生物电子显微技术
三、低压扫描电镜（LVSEM: low voltage）
1、类型：
⑴ 高分辨型低压扫描电镜 ⑵ 新型“减速”低压扫描电镜
2、特点
⑴ 加速电压降低，增强反差 ⑵ 试样不易发生充放电效应， ⑶ Hv=2－3Kv时也可获得1nm的分辨率
如：生物组织、大分子结构的分层研究和检测， 组织损伤研究等。
第三节 扫描透射式电镜（STEM）生物电子显微技术
工作原理介于TEM与SEM之间，兼顾SEM及
TEM的优点、功能更强大、又弥补各自的缺点。
（一） 类型
1. 超高真空的场发射式STEM 使用场发射电子枪，单晶钨针尖灯丝，可以获得 很高的亮度10－8－10－10A/cm2立体弧度，分辨率 0.3-0.5nm，真空度10－10torr，价格极高。 2.附件型STEM