扫描电镜与透射电镜
扫描电镜SEM和透射电镜TEM的介绍和区别(非常全面)
扫描电镜和透射电镜的区别通俗的说扫描电镜是相当与对物体的照相得到的是表面的只是表面的立体三维的图象因为扫描的原理是“感知”那些物提被电子束攻击后发出的此级电子而透射电竟就相当于普通显微镜只是用波长更短的电子束替代了会发生衍射的可见光从而实现了显微是二维的图象会看到表面的图象的同时也看到内层物质就想我们拍的X光片似的内脏骨骼什么的都重叠着显现出来总结就是透射虽然能看见内部但是不立体扫描立体但是不能看见内部只局限与表面最后写论文的时候就用了扫描电镜的图，你说看主要做形貌，凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过要要注意扫描电镜目前分辨率，看看能否达到实验要求。
两种测试手段的适用情况凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过最好的扫描电镜目前分辨率在0.5~1nm左右。
如果需要进一步观察表面形貌，需要使用扫描探针显微镜SPM（AFM，STM).如果需要对物质内部晶体或者原子结构进行了解，需要使用TEM. 例如钢铁材料的晶格缺陷,细胞内部的组织变化。
当然很多时候对于nm 材料的形搜索态也使用TEM观察。
区别扫描电镜观察的是样品表面的形态，而透射电镜是观察样品结构形态的。
一般情况下，透射电镜放大倍数更大，真空要求也更高。
扫描电镜可以看比较“大”的样品，最大可以达到直径200mm以上，高度80mm左右，而透射电镜的样品只能放在直径3mm左右的铜网上进行观察。
一、分析信号(1)扫描电镜扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。
当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。
同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子体）。
原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。
扫描电镜SEM和透射电镜TEM样品制备技术
凹槽 21
PP2000T冷冻样品制备室
各种样品台
样品支架安装在转移装置上 （旁边是插入液氮装置，背 景是控制器）
样品插入冷冻剂
2
S E M 制 样 技 术
样品 取样 不含水或 含水少 样品种类 含水 多 清洗 导电 不导电 固定 脱水干燥
镀金 SEM观察并照相
3
SEM的制样准则 • 尽可能保持样品本来的形貌和结构 • 在样品的干燥过程尽可能减少样品变形 • 样品表面应有良好导电性能和二次电子 发射率
4
微 胶 囊 化 产 品 的 超 微 结 构
表面结构的观察：
在SEM样品台上贴上双面胶，将少许微胶囊化产品的粉末撒于双面胶 上，吹去多余的粉末，然后喷金，采用SEM进行观察。加速电压为 15kV。
内部结构的观察：
撒少许微胶囊化DHA和EPA产品在贴了双面胶的样品台上，稍稍压 实，使一部分粉末陷入双面胶的胶基中。用刀片刮去表面的粉末，然后轻 刮双面胶的表面，立即喷金，然后用SEM进行观察，加速电压为15kV。
9
• 临界点干燥（Critical-point drying, CPD）
31.3℃ 72.8 atm
在31.3℃以下， CO2以液态形式存在，在临界温度31.3℃以 上，CO2以气态形式存在，在任何压力下都不能使CO2液化。 在临界温度下，使CO2气体液化所需的最小压力Pc为临界压 力。
10
低温（5～10℃）时，将样 品加到液体CO2中，液体CO2 取代有机溶剂，当温度升高到 31.3℃，液体CO2转化成CO2 气体，从加压池中把CO2气体 放出，由于在临界态气液不 分，当液体CO2转化成CO2气 体时，样品干燥未经过两相界 SPI # 13200-AB临界点干燥机 面。
透射电镜和扫描电镜的区别
透射电镜和扫描电镜的区别它们都是用来研究物质结构的仪器，只是两者所采用的物质不同，扫描电镜是通过光学系统把被观察的样品放大并拍摄下来。
透射电镜主要用于测定透明样品表面形貌结构和成分的显微照相和放大观察，在有机化学、生物学、医药学、材料科学等领域有广泛的应用。
目前，扫描电子显微镜已被广泛应用于地质、冶金、机械、生物、化工、农业、环境保护及材料科学等各个领域，获得了丰富的宝贵资料。
而扫描电镜是一种能把物体各个表面的形态特征（例如，晶粒大小、比表面积、空隙率等），以图像方式直接记录下来的仪器，它能对试样作三维空间中任意位置的无接触式成像，具有高效、灵敏、能量低、景深大等优点。
透射电子显微镜最重要的应用就是在材料科学上，它是材料科学家用以研究材料表面和内部组织结构、成分的手段。
由于它是从表面对材料内部进行研究，因此可以直接观察到与表面有关的许多表面现象，如表面吸附、表面增减、表面缺陷等。
透射电子显微镜除了做透射电镜观察之外，还可以配上透射电镜样品台做扫描电镜观察，也可以通过加一些附件做成冷加工电镜，还可以通过样品制备后进行电镀做成扫描电镜，更可以用同步辐射源做成扫描电镜等等。
因为使用场合不同，设备选型不同，一般是根据研究需要进行选择，所以价格也会不同，还有可能是厂家竞争的原因。
另外，国内常见的扫描电镜和透射电镜的区别是：国内的透射电镜比较便宜，可以说是非常便宜，一般几千元的都很普遍，好点的机器就比如汉能的1万多元一台。
当然这个跟国内的成本控制有关，国外的仪器由于成本控制严格，因此在国内不容易买到，也算是一个小遗憾吧。
透射电镜是完全消耗显微镜物料的，基本上就是贵在哪里。
而扫描电镜不同，是能节省大量的显微镜物料的。
国产的扫描电镜，一般都是国外进口二手，或者回收仪器。
目前国内的二手仪器质量越来越差，甚至用了才不到2年。
这跟国内的厂家售后服务没做好有很大关系。
目前大陆在电镜方面稍微好点的公司，有个北京莱伯泰科，浙江中核，台湾艾尼克斯，在国内也算是排名靠前的。
透射电镜和扫描电镜的区别
透射电镜和扫描电镜的区别扫描电镜和透射电镜的区别在于。
1、结构差异：主要体现在样品在电子束光路中的位置不同。
透射电镜的样品在电子束中间，电子源在样品上方发射电子，经过聚光镜，然后穿透样品后，有后续的电磁透镜继续放大电子光束，最后投影在荧光屏幕上；扫描电镜的样品在电子束末端，电子源在样品上方发射的电子束，经过几级电磁透镜缩小，到达样品。
当然后续的信号探测处理系统的结构也会不同，但从基本物理原理上讲没什么实质性差别。
相同之处：都是电真空设备，使用绝大部分部件原理相同，例如电子枪，磁透镜，各种控制原理，消象散，合轴等等。
2、基本工作原理：透射电镜：电子束在穿过样品时，会和样品中的原子发生散射，样品上某一点同时穿过的电子方向是不同，这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间，这些电子通过过物镜放大后重新汇聚，形成该点一个放大的实像，这个和凸透镜成像原理相同。
这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲，但可以这么想象，如果样品内部是绝对均匀的物质，没有晶界，没有原子晶格结构，那么放大的图像也不会有任何反差，事实上这种物质不存在，所以才会有这种牛逼仪器存在的理由。
经过物镜放大的像进一步经过几级中间磁透镜的放大（具体需要几级基本上是由电子束亮度决定的，如果亮度无限大，最终由阿贝瑞利的光学仪器分辨率公式决定），最后投影在荧光屏上成像。
由于透射电镜物镜焦距很短，也因此具有很小的像差系数，所以透射电镜具有非常高的空间分辨率，0.1-0.2nm，但景深比较小，对样品表面形貌不敏感，主要观察样品内部结构。
扫描电镜：电子束到达样品，激发样品中的二次电子，二次电子被探测器接收，通过信号处理并调制显示器上一个像素发光，由于电子束斑直径是纳米级别，而显示器的像素是100微米以上，这个100微米以上像素所发出的光，就代表样品上被电子束激发的区域所发出的光。
实现样品上这个物点的放大。
如果让电子束在样品的一定区域做光栅扫描，并且从几何排列上一一对应调制显示器的像素的亮度，便实现这个样品区域的放大成像。
透射电镜扫描电镜观察样品相关标准
透射电镜扫描电镜观察样品相关标准
透射电镜和扫描电镜在观察样品时，对样品有不同的要求：
透射电镜的样品需要非常薄，一般在nm之间，而且必须用铜网支撑，铜网的孔径约有数十微米。
样品需要干燥后才可用于观察，并且必须具有导电性。
对于非导电性的物质，需要在样品表面镀金属层，一般需要厚度为10nm左右，以防止荷电现象并减轻由电子束引起的样品表面损伤。
扫描电镜在满足观察的情况下，样品尽量小为宜，要求样品干净、干燥、不发光、不发热、磁性弱而且导电。
对于粉末样品，可设法将其分散在附有支持膜（如火棉胶膜、微栅膜、超薄炭膜）的铜网上，铜网及火棉胶膜对粉末样品起支撑、承载和黏附作用。
以上内容仅供参考，如需更专业全面的信息，建议查阅电镜相关的书籍或咨询电镜领域的专家。
扫描电镜和透射电镜的原理
扫描电镜和透射电镜的原理1. 简介嘿，朋友们！今天咱们聊聊两种神奇的显微镜：扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）。
这两位显微镜界的大咖就像两位超级英雄，各有各的绝技，帮助科学家们揭开微观世界的神秘面纱。
听起来是不是很酷？嘿嘿，别着急，慢慢来，咱们先来个大概念的扫盲。
2. 扫描电镜（SEM）2.1 工作原理好，先说说扫描电镜吧。
这家伙的工作原理就像在玩“扫雷”游戏。
你知道的，它用的是一束高能电子，咔咔咔地“扫”过样品表面。
当这束电子击中样品时，样品会发出二次电子、背散射电子等信号。
接着，扫描电镜就像一位认真负责的侦探，通过这些信号来重建样品的表面图像。
是不是感觉它特别像个“高科技侦探”？2.2 图像特点而且，扫描电镜的图像可不是随随便便的，它可以让我们看到样品表面的微观细节，像个“放大镜”一样。
想象一下，细菌、细胞、纳米材料，这些平时肉眼根本看不见的东西，在它面前都变得清晰可见，简直是微观界的“明星”！更有趣的是，它还可以提供三维图像，给人一种身临其境的感觉。
哇，真是太神奇了！3. 透射电镜（TEM）3.1 工作原理说完扫描电镜，咱们来看看透射电镜。
这位“超级英雄”可是更为强大。
透射电镜的工作原理就像是在观察电影放映一样。
它把电子束打进样品，样品像幕布一样，电子在穿透过程中被样品的内部结构散射。
透过样品后的电子，再被收集起来，形成高分辨率的图像，简直就像在揭开层层面纱，让我们看到样品的“真面目”！3.2 应用领域透射电镜的分辨率非常高，可以达到原子级别的观察，真是让人叹为观止。
用它可以研究材料的微观结构，分析晶体缺陷，甚至观察生物样品的超微结构。
你能想象吗？在透射电镜下，一根头发的内部结构都能看得一清二楚，真是细致入微，简直让人不敢相信自己的眼睛！4. 比较与总结4.1 优缺点现在，咱们来聊聊这两位英雄的优缺点。
扫描电镜虽然不能像透射电镜那样观察到内部结构，但它在样品制备上要简单得多，很多时候只需把样品直接放进来就好。
扫描电镜和透射电镜的异同-张文强
扫描电镜和透射电镜的异同化学化工学院 15级应用化学 1032011523043 张文强通俗的说扫描电镜是相当与对物体的照相得到的是表面的只是表面的立体三维的图象因为扫描的原理是“感知”那些物提被电子束攻击后发出的此级电子而透射电竟就相当于普通显微镜只是用波长更短的电子束替代了会发生衍射的可见光从而实现了显微是二维的图象会看到表面的图象的同时也看到内层物质就想我们拍的X光片似的内脏骨骼什么的都重叠着显现出来总结就是透射虽然能看见内部但是不立体扫描立体但是不能看见内部只局限与表面最后写论文的时候就用了扫描电镜的图，你说看主要做形貌，凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过要要注意扫描电镜目前分辨率，看看能否达到实验要求。
两种测试手段的适用情况凡是需要看物质表面形貌的，都可以用扫描电镜，不过最好的扫描电镜目前分辨率在0.5~1nm左右。
如果需要进一步观察表面形貌，需要使用扫描探针显微镜SPM（AFM，STM).如果需要对物质内部晶体或者原子结构进行了解，需要使用TEM. 例如钢铁材料的晶格缺陷,细胞内部的组织变化。
当然很多时候对于nm 材料的形搜索态也使用TEM观察。
区别扫描电镜观察的是样品表面的形态，而透射电镜是观察样品结构形态的。
一般情况下，透射电镜放大倍数更大，真空要求也更高。
扫描电镜可以看比较“大”的样品，最大可以达到直径200mm以上，高度80mm左右，而透射电镜的样品只能放在直径3mm 左右的铜网上进行观察。
一、分析信号(1)扫描电镜扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。
当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。
同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子体）。
原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。
扫描电镜SEM&透射电镜TEM简介
扫描电镜SEM&透射电镜TEM简介1. 光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。
光学显微镜放大倍率最高只有约1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。
2. 根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关：λe=h / mv= h / (2qmV)1/2=12.2 / (V)1/2 (Å)在 10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12Å，远低于可见光的4000 - 7000Å，所以电子显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多，但是扫描式电子显微镜的电子束直径大多在50-100Å之间，电子与原子核的弹性散射 (Elastic Scattering) 与非弹性散射(Inelastic Scattering) 的反应体积又会比原有的电子束直径增大，因此一般穿透式电子显微镜的分辨率比扫描式电子显微镜高。
3. 扫描式显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的样品。
4. 扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪 (Electron Gun) 发射电子束，经过一组磁透镜聚焦 (Condenser Lens) 聚焦后，用遮蔽孔径 (Condenser Aperture) 选择电子束的尺寸(Beam Size)后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜 (Objective Lens) 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子 (Secondary Electron) 或背向散射电子 (Backscattered Electron) 成像。
5. 电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布 (Energy Spread) 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射 (Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。
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2.特殊染色方法
银染：用硝酸银将神经细胞染为黑色。 醛品红染色：将弹性纤维染为紫色。 甲苯胺蓝：将肥大细胞的分泌颗粒染为紫 色。 活体染色：取动物组织材料之前活体注射 染料，观察巨噬细胞的吞噬情况。
3.其他制片方法
冰冻切片：组织液氮骤冷，恒冷箱切 片机切片(糖类、脂类、酶、核酸 等）。 涂片：将游离的细胞直接涂于切片上。 铺片：将疏松结缔组织或肠系膜等撕 成薄片铺在载玻片上。 磨片：骨和牙等硬组织可磨为薄片。
2.扫描电子显微镜技术
（scanning electron microscope）
扫描电子显微镜技术要观察的组织不需 制成切片。 固定后的标本，在其表面喷镀金，在荧 光屏上即可显示细胞或组织表面的立体结 构。 如细胞表面的突起、微绒毛、纤毛等。
细菌L型 菌落类型 电镜照片
临床分离葡萄球菌L型
葡萄球菌L型回复后
功 能
异染颗粒
质粒
细菌核蛋白体
电镜照片形态与结构源自殊结构荚膜肺炎链球菌
Capsule
化学组成：
多糖或多肽 功能： 抗吞噬作用
产汽荚膜杆菌
粘附作用
抗有害物质损伤作用
肺炎链球菌
形态与结构
特殊结构
鞭 毛 Flagellum
化学组成：
鞭毛蛋白 功能： 运动器官
与致病有关
鉴定分类细菌
形态与结构
特殊结构
(二)电子显微镜技术
(electron microscopy)
光镜：分辨率为0.2μ m，放大倍数约为1000倍； 电镜：分辨率为0.2nm，比光镜高1000倍，可放 大几万倍到几十万倍，因此电镜能观察到细胞 的更微细结构。 在光镜与电镜下进行观察，常用的长度计量单 位为毫米（mm）、微米（μ m）和纳米（nm）。 这些单位间的关系如下： μ m( 微米 ) ＝ 10-3mm( 毫 米)；nm(纳米)＝10-3μ m(微米)
细胞膜
为于细胞壁内紧包细胞质，结构与真核细胞基本相同。
功 能
细胞膜电镜照片
生物合成
物质转运
分泌呼吸
细胞膜 模式结构图 载体蛋白 脂质双层
形态与结构
中介体
Mesosome
部分细胞膜折叠形成的向内陷入细胞质中的囊状物
白喉杆菌 细胞膜与中介体
供线 大粒 类 量体 似 能， 真 量为 核 。细 细 菌胞 提
（一）一般光学显微镜术 • 镜下结构称光镜（light microscope LM)
结构； • 放大倍数1000倍； • 分辨率0.2μm； • 组织制成薄片，以利光线通过。
（1）取材（1.0cm) 固定(甲醛） 酒精脱水 （低-高） 透明（二甲苯） 浸蜡包埋 切 片（5－10 um） 展片；
（2）脱蜡（二甲苯） 酒精（高-低） 水 苏木精-伊红染色 酒精脱水（低-高） 透明 （二甲苯） 封片（树胶）
1.透射电子显微镜技术
(transmission electron microscope TEM)
透射电子显微镜技术的组织须用戍二醛或锇酸固定， 树脂包埋，超薄切片(厚50～80nm），再经铅盐等 重金属盐染色后，在透射电子显微镜下观察。 电镜下所见的结构称超微结构(ultrastructure)， 被金属所染部位，荧光屏上显得暗，图象较黑，称 为电子密度高；反之则称为电子密度低。 被检结构和重金属盐相结合的称正染色；被检结构 本身不与重金属盐结合，而其周围染上重金属盐的 称负染色。一般染色都是正染色。
形态与结构
疟疾破坏的两个红细胞
1、透射电镜 ：观察组 织、细胞内部超微结构。 分辨率0.2nm。
标本制备：1、固定 （戊二
醛与锇酸等） 2、包埋（树 脂） 3、切片（50-80nm) 4、 染色（醋酸铀和柠檬酸铅等 重金属） 标本在荧光屏上呈黑白反差 的结构影像。 电子密度高、 电子密度低：被重金属浸染 呈黑色的结构，称电子密度 高；反之，浅染的部分称电 子密度
PAS反应： (periodic acid Schiff reaction)
显示多糖和蛋白多糖的常用方法， 又称过碘酸一雪夫反应。过碘酸 先将糖分子的乙二醇基氧化为乙 二醛基，后者继而与Schiff试剂结 合，形成紫红色反应产物。
免疫组织化学术 (immunohistochemistry)
应用抗原与抗体结合的免疫学原理，用 标记的抗体检测组织细胞内抗原物质的技术。 常用的标记物（1）荧光色素 （2）酶 （3）胶体金
芽 胞 Spore
脱水而成，为细菌休眠形式
功能与医学上意义： 对外界的抵抗力增加 可发芽成繁殖体有致病性 有鉴别作用 应以杀死芽胞为灭菌效果的指标
形态与结构
组织化学术(histochemistry)
通过化学或物理反应原理,在切片上加 某种试剂，和组织中的待检物质发生化 学反应，其最终产物或为有色沉淀物， 以光镜观察；或为重金属沉淀，用电镜 观察。显示组织切片或细胞内糖类、脂 类、酶、核酸等化学成分。
制片过程
1.石蜡切片术 (paraffin sectioning)
（3）染色(staining)： 是用染料使无色组织切片着色，增加对 比度， 便于镜下观察。染色方法很多，但没有 一种 能使细胞全部结构同时着色。 常用的染色方法：
H.E
苏木精（hematoxylin）：细胞核和胞质内的嗜 碱性物质着蓝紫色 。 伊红（eosin）：细胞质基质和间质内的胶 原纤维等着红色。