电镜精美图片(课资材料)
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透射电镜结构和部功能PPT课件
油扩散泵
它的工作原理是用电炉将特种扩散泵油 加热至蒸汽 状态，高温油蒸汽膨涨向 上升起，靠油蒸汽吸附电镜镜体内的气 体，从喷嘴朝着扩散泵内壁射出，在环 绕扩散泵外壁的冷却水的强制降温下， 油蒸汽冷却成液体时析出气体排至泵外， 由机械泵抽走气体，油蒸汽冷却成液体 后靠重力回落到加热电炉上的油槽里循 环使用。
中间镜和投影镜
在物镜下方，依次设有中间镜和第1投影镜、第 2投影镜，以共同完成对物镜成像的进一步放 大任务。从结构上看，它们都是相类似的电磁 透镜，但由于各自的位置和作用不尽相同，故 其工作参数、励磁电流和焦距的长短也不相同。 对中间镜和投影镜这类放大成像透镜的主要要 求是：在尽可能缩短镜筒高度的条件下，得到 满足高分辨率所需的最高放大率，以及为寻找 合适视野所需的最低放大率；可以进行电子衍 射像分析，做选区衍射和小角度衍射等特殊观 察；同样也希望它们的像差、畸变和轴上像散 都尽可能地小。
聚光镜
聚光镜处在电子枪的下方，一般由2～3 级组成，从上至下依次称为第1、第2聚 光镜（以C1 和C2表示）。电镜中设置聚 光镜的用途是将电子枪发射出来的电子 束流会聚成亮度均匀且照射范围可，紧贴样品台，是电镜 中的第1个成像元件，在物镜上产生哪怕 是极微小的误差，都会经过多级高倍率 放大而明显地暴露出来，所以这是电镜 的一个最重要部件，决定了一台电镜的 分辨本领。作用是进行初步成像放大， 改变物镜的工作电流，可以起到调节焦 距的作用。电镜操作面板上粗、细调焦 旋扭，即为改变物镜工作电流之用。
观察、记录系统
观察室 透射电镜的最终成像结果，显现在观察室内的 荧光屏上，观察室处于投影镜下，空间较大， 开有1～3个铅玻璃窗，可供操作者从外部观察 分析用。
照相室 照相室处在镜筒的最下部，内有送片盒（用于 储存未曝光底片）和接收盒（用于收存已曝光 底片）及一套胶片传输机构。对有诊断分析价 值的区域，若想长久地观察分析和反复使用电 镜成像结果，能够尽快把它保留下来。
sem扫描电镜ppt课件
II. 背散射电子成像：入射电子与样品接触时，其中一部分几乎 不损失能量地在样品表面被弹性散射回来，这部分电子被称 为背散射电子。背散射电子的产额随样品的原子序数的增大 而增加，因此成像可以反映样品 的元素分布，及不同相成分 区域的轮廓。
ppt课件
18
二次电子像的信号是二次电子，用于表面形貌分析；背散射电子 像的信号是背散射电子，用于成分分析。因此二次电子像对形貌 敏感，背散射电子像对成分敏感。
ppt课件
5
图2 JSM-6301F场发射扫描电镜的结构
ppt课件
6
电子光学系统
组成：电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室等部 件。
作用：获得扫描电子束、作为产生物理信号的激发 源。
为了获得较高的信号强度和图像分辨率，扫描电子 束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
ppt课件
7
电子枪
✓ 利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。目前大 多数扫描电镜采用热阴极电子枪。优点：灯丝价格便宜，真 空要求不高；缺点：发射效率低，发射源直径大，分辨率低。
ppt课件
1
主要内容
SEM的工作原理 SEM的主要结构 SEM的组成部分 SEM的主要性能参数 SEM的优点 应用举例
ppt课件
2
SEM的工作原理
电子枪发射电子束（直径50μm）。电压加速、磁透镜系统汇 聚，形成直径约5nm的电子束。
电子束在偏转线圈的作用下，在样品表面作光栅状扫描，激发 多种电子信号。
ppt课件
15
SEM的主要性能参数
分辨率 放大倍数 景深
ppt课件
16
分辨率
对微区成分分析而言，分辨率是指能分析的最小区域；对成像 而言，它是指能分辨两点间的最小距离。
ppt课件
18
二次电子像的信号是二次电子，用于表面形貌分析；背散射电子 像的信号是背散射电子，用于成分分析。因此二次电子像对形貌 敏感，背散射电子像对成分敏感。
ppt课件
5
图2 JSM-6301F场发射扫描电镜的结构
ppt课件
6
电子光学系统
组成：电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室等部 件。
作用：获得扫描电子束、作为产生物理信号的激发 源。
为了获得较高的信号强度和图像分辨率，扫描电子 束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
ppt课件
7
电子枪
✓ 利用阴极与阳极灯丝间的高压产生高能量的电子束。目前大 多数扫描电镜采用热阴极电子枪。优点：灯丝价格便宜，真 空要求不高；缺点：发射效率低，发射源直径大，分辨率低。
ppt课件
1
主要内容
SEM的工作原理 SEM的主要结构 SEM的组成部分 SEM的主要性能参数 SEM的优点 应用举例
ppt课件
2
SEM的工作原理
电子枪发射电子束（直径50μm）。电压加速、磁透镜系统汇 聚，形成直径约5nm的电子束。
电子束在偏转线圈的作用下，在样品表面作光栅状扫描，激发 多种电子信号。
ppt课件
15
SEM的主要性能参数
分辨率 放大倍数 景深
ppt课件
16
分辨率
对微区成分分析而言，分辨率是指能分析的最小区域；对成像 而言，它是指能分辨两点间的最小距离。
SEM扫描电子显微镜课件
扫描电镜结构原理框图
扫描电镜结构 电子光学系统， 信号收集处理、图 像显示和记录系统， 真空系统， 三部分组成
扫描电镜结构原理
１、电子光学系统： 电子枪 电磁透镜（２个强磁１个弱磁）可使原来50μm电子束斑聚焦为6nm。 扫描线圈 样品室
电子束的滴状作用体积示意图
不同能量的电子束在样品中的作用模拟图
电子束在不同样品中的作用模拟图
但是，当电子束射入重元素样品中时，作用体积不呈滴状，而是半球状。电子束进入表面后立即向横向扩展，因此在分析重元素时，即使电子束的束斑很细小，也不能达到较高的分辨率。此时，二次电子的分辨率和背散射电子的分辨宰之间的差距明显变小。 由此可见，在其它条件相同的情况下(如信号噪音比、磁场条件及机械振动等)，电子束的束斑大小、检测信号的类型以及检测部位的原子序数是影响扫描电子显微镜分辨率的三大因素。
五、特征Ｘ射线 当样品原子的内层电子被入射电子激发，原子就会处于能量较高的激发状态，此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺，从而使具有特征能量的Ｘ射线释放出来。 用Ｘ射线探测器测到样品微区中存在一种特征波长，就可以判定这个微区中存在着相应的元素。
六、俄歇电子 在特征x射线过程中，如果在原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量并不以X射线的形式发射出去，而是用这部分能量把空位层内的另—个电子发射出去，这个被电离出来的电子称为～。 俄歇电子能量各有特征值，能量很低，一般为50-1500eV. 俄歇电子的平均白由程很小(1nm左右). 只有在距离表面层1nm左右范围内(即几个原子层厚度)逸出的俄歇电子才具备特征能量，因此俄歇电子特别适用于表面层的成分分析。
由于ZrO2相平均原子序数远高于Al2O3相和SiO2 相，所以图中白色相为斜锆石，小的白色粒状斜锆石与灰色莫来石混合区为莫来石－斜锆石共析体，基体灰色相为莫来石。
电镜结构PPT课件
电镜结构
31
CM200-FEG场发射枪电镜
加速电压20KV、40KV、80KV、 160KV、200KV 可连续设置加速电压
热场发射枪
晶格分辨率 1.4Å 点分辨率 2.4Å 最小电子束直径1nm 能量分辨率约1ev 倾转角度α=±20度
β=±25度
JEM-2010透射电镜
加速电压200KV LaB6灯丝 点分辨率 1.94Å
5）提高透镜的分辨本领：增大数值孔径是困难的和有限的，唯有 寻找比可见光波长更短的光线才能解决这个问题。
1.2 电子的波长
比可见光波长更短的有：
1）紫外线 —— 会被物体强烈的吸收； 2）X 射线 —— 无法使其会聚 ； 3）电子波
根据德布罗意物质波的假设，即电子具有微粒性，也具有波 动性。电子波
电镜结构
ns in
d ——波长
——透镜周围的折射率
——透镜对物点张角的一半， 表示
称为数值孔径，用 N.A
电镜结构
3
3) 由于光的衍射，使得由物平面内的点O1 、 O2 在象平面形成一 B1 、 B2圆斑（Airy斑）。若O1 、 O2靠的太近，过分重叠，图象 就模糊不清。
L
D
强度
O1 d
O2
B2 Md
B1
观察屏观察象时，以及当照相底片不位于观察屏同一象平面时，
所拍照的象依然是清晰的。
电镜结构
28
L1
α
透镜
L2
Df
屏
图1-7 焦深示意图
电镜结构
29
2d最小 M
1.6 电镜的主要结构
目前，风行于世界的大型电镜，分辨本领为2~3 埃，电压为 100～500kV，放大倍数50~1200000倍。由于材料研究强调综合 分析，电镜逐渐增加了一些其它专门仪器附件，如扫描电镜、扫 描透射电镜、X射线能谱仪、电子能损分析等有关附件，使其成为 微观形貌观察、晶体结构分析和成分分析的综合性仪器，即分析 电镜。它们能同时提供试样的有关附加信息。
扫描电镜、透射显微镜PPT课件
3 ．低加速电压的好处 在低加速电压下，电子束对样品的损伤小，减少假象。某些半导体或
绝缘体样品可以不用镀金膜，消除了金膜干扰，并对能谱仪测轻元素带来
好处。
4 ．探测器的改进 探测器装在物镜内部，即在样品正上方，提高了探测效率和灵敏度。
有的还加上电子线路域值滤波，分离背散射电子信号，对提高图象的清晰
度有较大的作用。
分辨率 ： 15KV 1KV
1.0nm 2.2nm
样品台
移动范围： X ： 70 mm Y ： 50 mm Z: 1.5~25mm
R: 360 ° 无限旋转
T: -5 ° ~ 60 °
33
.
33
样品制备技术
34
.
34
样品制备技术
一、电镜样品的基本要求
(1) 测定固体样品 因为电镜都在高真空中运行，只能直接测定固体样品。对于样品
.
24
二、扫描电镜
２ . 放大倍数
放大倍数＝屏幕的分辨率／电子 束直 径 ＝０ . １ mm/5nm
传统 SEM 放大倍数约为２万左右。
25
.
25
二、扫描电镜
３ . 衬度 (1) 表面形貌衬度
SEM 的衬度主要是样品的表面凸凹决定的． 入射电子能激发样品表面下５ nm 厚薄层的二次电子．
26
.
26
子共同用于
散 射 强 度 的 大 小 取 决 于 原 子 的原 子 序数 和 试样 表 面扫形描貌电。镜
(3) 二次电子： 入射电子撞击样品表面原子的外层电子， （ SEM ）的
把 它 激 发 出 来 ， 就 形 成 低 能 量的 二 次电 子 ，使 表 面成凹像凸。的
各个部分都能清晰成像 ( SEI ) 。
绝缘体样品可以不用镀金膜，消除了金膜干扰，并对能谱仪测轻元素带来
好处。
4 ．探测器的改进 探测器装在物镜内部，即在样品正上方，提高了探测效率和灵敏度。
有的还加上电子线路域值滤波，分离背散射电子信号，对提高图象的清晰
度有较大的作用。
分辨率 ： 15KV 1KV
1.0nm 2.2nm
样品台
移动范围： X ： 70 mm Y ： 50 mm Z: 1.5~25mm
R: 360 ° 无限旋转
T: -5 ° ~ 60 °
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样品制备技术
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样品制备技术
一、电镜样品的基本要求
(1) 测定固体样品 因为电镜都在高真空中运行，只能直接测定固体样品。对于样品
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24
二、扫描电镜
２ . 放大倍数
放大倍数＝屏幕的分辨率／电子 束直 径 ＝０ . １ mm/5nm
传统 SEM 放大倍数约为２万左右。
25
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二、扫描电镜
３ . 衬度 (1) 表面形貌衬度
SEM 的衬度主要是样品的表面凸凹决定的． 入射电子能激发样品表面下５ nm 厚薄层的二次电子．
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子共同用于
散 射 强 度 的 大 小 取 决 于 原 子 的原 子 序数 和 试样 表 面扫形描貌电。镜
(3) 二次电子： 入射电子撞击样品表面原子的外层电子， （ SEM ）的
把 它 激 发 出 来 ， 就 形 成 低 能 量的 二 次电 子 ，使 表 面成凹像凸。的
各个部分都能清晰成像 ( SEI ) 。
第5篇19电镜(透射电镜和扫描电镜)PPT课件
2021
49
Morphology
(a)
(b)
SEM (a) and TEM (b) microphotographs of MWCNT.
2021
50
1．材料表面形态（组织）观察
2021
51
2．断口形貌观察
2021
52
2．断口形貌观察
2021
53
3．磨损表面形貌观察
2021
54
4．纳米结构材料形态观察
2021
6
物镜(M0)用来获得被检物的一次放大像和衍射谱，它 决定显微镜的分辨率，是电镜的心脏．中间镜(Mi)是 个可变倍率的弱透镜，它的作用是把物镜形成一次中
间像或衍射谱射到投影镜的物面上．投影镜(Mp)把中 间镜形成的二次像及衍射谱放大到荧光屏上，一般具
有2—3个聚光镜和4—6个物镜加投影镜。
球晶的偏光显微镜照片
2021
37
2021
38
观察非晶聚合物的形态
2021
39
电镜在聚合物研究中的应用
观察聚合物的聚集态结构 研究聚合物的多相共混体系 在聚合物纳米复合材料研究中的应用
2021
40
研究聚合物的多相共混体系 研究聚合物共混体系中的相行为与分散 研究聚合物共混体系中的断裂机理
2021
41
研究聚合物共混体系中的相行为与分散
100/0
95/5
(a)
(b)
1 m
SEM images for PHBV/PBAT blends: (a) 100/0, (b)
95/5,(c) 90/10, and (d) 80/20.
2021
42
研究聚合物共混体系中的相行为与分散
《电子显微镜SE》PPT课件
• 扫描电子显微镜的分辨率通常就是二次电子分辨 率。二次电子产额随原子序数的变化不明显，它 主要决定于外表形貌。
三、吸收电子 〔absorption electron〕
• 入射电子进入样品后，经屡次非弹性散射，能量 损失殆尽〔假定样品有足够厚度，没有透射电子 产生〕，最后被样品吸收。
• 假设在样品和地之间接入一个高灵敏度的电流表， 就可以测得样品对地的信号，这个信号是由吸收 电子提供的。
扫描电子显微镜构造原理框图
工作原理
• 供给电子光学系统使电子束 偏向的扫描线圈的电源也是 供给阴极射线显像管的扫描 线圈的电源，此电源发出的 锯齿波信号同时控制两束电 子束作同步扫描。
• 因此，样品上电子束的 位置与显像管荧光屏上电子 束的位置是一一对应的。
• 扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品外表不同 的特征，按顺序、成比例地转换为视频传号，完成一帧图 像，从而使我们在荧光屏上得到与样品外表特征相对应的 图像——某种信息图，如二次电子像、背散射电子像等。 画面上亮度的疏密程度表示该信息的强弱分布。
• 一个能量很高的入射电子射到的二次 电子绝大局部来自价电子。
二、二次电子
〔secondary electron〕
• 二次电子来自外表50-500 Å的区域，能量为050 eV。
• 它对试样外表状态非常敏感，能非常有效地显示 试样外表形貌。
• 由于它发自试样外表层，入射电子还没有较屡次 散射，因此产生二次电子的面积与入射电子的照 射面积没多大区别。所以二次电子的分辨率较高， 一般可到达50-100 Å。
波谱仪〕或能量色散X射线谱仪〔EDX〕〔简称 能谱仪〕后，在观察扫描形貌图像的同时，可对 试样微区进展元素分析。
• 装上不同类型的试样 台和检测器可以直接 观察处于不同环境 〔加热、冷却、拉伸 等〕中的试样显微构 造形态的动态变化过 程〔动态观察〕。
三、吸收电子 〔absorption electron〕
• 入射电子进入样品后，经屡次非弹性散射，能量 损失殆尽〔假定样品有足够厚度，没有透射电子 产生〕，最后被样品吸收。
• 假设在样品和地之间接入一个高灵敏度的电流表， 就可以测得样品对地的信号，这个信号是由吸收 电子提供的。
扫描电子显微镜构造原理框图
工作原理
• 供给电子光学系统使电子束 偏向的扫描线圈的电源也是 供给阴极射线显像管的扫描 线圈的电源，此电源发出的 锯齿波信号同时控制两束电 子束作同步扫描。
• 因此，样品上电子束的 位置与显像管荧光屏上电子 束的位置是一一对应的。
• 扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品外表不同 的特征，按顺序、成比例地转换为视频传号，完成一帧图 像，从而使我们在荧光屏上得到与样品外表特征相对应的 图像——某种信息图，如二次电子像、背散射电子像等。 画面上亮度的疏密程度表示该信息的强弱分布。
• 一个能量很高的入射电子射到的二次 电子绝大局部来自价电子。
二、二次电子
〔secondary electron〕
• 二次电子来自外表50-500 Å的区域，能量为050 eV。
• 它对试样外表状态非常敏感，能非常有效地显示 试样外表形貌。
• 由于它发自试样外表层，入射电子还没有较屡次 散射，因此产生二次电子的面积与入射电子的照 射面积没多大区别。所以二次电子的分辨率较高， 一般可到达50-100 Å。
波谱仪〕或能量色散X射线谱仪〔EDX〕〔简称 能谱仪〕后，在观察扫描形貌图像的同时，可对 试样微区进展元素分析。
• 装上不同类型的试样 台和检测器可以直接 观察处于不同环境 〔加热、冷却、拉伸 等〕中的试样显微构 造形态的动态变化过 程〔动态观察〕。
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白细胞
烟草花叶病毒
被病毒感染的
应用参考 T淋巴细胞
1
应用参考
2
La Crosse virus Poliovirus 1.
Influenza virus
Ebola virus Coronavirus
应用参考
Smallpox virus
3
电子显微镜下放大 10000倍的JBC菌
大肠杆菌
应用参考
4
电子显微镜下的蚊子
应用参考
10
细胞病毒攻击 T淋巴细胞
巨噬细胞攻击大肠杆菌
应用参考
11
T细胞、红细胞、 血小板
中性粒细胞、 血小板等
应用参考
12
大肠内膜
气管内膜 生长中的毛发
应用参考
小肠内膜
13
毛发
神经细胞
子宫内膜
应用参考
汗孔
14
HIV侵袭免疫应用细参考 胞
15
Ｔ细胞与Ｂ细胞
白血球
巨噬细胞
自然杀手细胞纤灭癌细胞
应用参考
16
一种钟形虫 （伪彩色）
植物气孔SEM照片 （伪彩色）
应用参考
17
淋病球菌
大肠杆菌
应用参考
18
弧形霍乱菌
应用参考
19
一种细菌的负染照应用片参考，显示荚膜
20
肺炎支原应体用参考
21
附着在内皮细胞表面的立克次氏体和
细胞内包含立克次氏应用体参考的内吞体
22
肺吞噬细胞吞噬大肠杆菌
应用参考
应用参考
5
第一支SARS病毒灭活疫苗中的
SARS灭活病毒颗粒的电子显微镜照片。
应用参考
6
电子显微镜下 放大2500倍的酵母
精子在向卵子进攻
应用参考
7
吸附在大肠杆菌上的噬菌体 （电子显微镜25000倍）
电子显微镜下的
金黄色葡萄球菌
应用参考
8
凋亡肌细胞 爱滋病毒
应用参考
血管
9
中性粒细胞
T淋巴细胞与激活的血小板
23
人卵子的电子显微镜彩色强化扫描图
应用参考
24
应用参考
25电镜下ຫໍສະໝຸດ 细胞昆虫复眼应用参考
26
菜青虫体表
花粉
应用参考
27
烟草花叶病毒
被病毒感染的
应用参考 T淋巴细胞
1
应用参考
2
La Crosse virus Poliovirus 1.
Influenza virus
Ebola virus Coronavirus
应用参考
Smallpox virus
3
电子显微镜下放大 10000倍的JBC菌
大肠杆菌
应用参考
4
电子显微镜下的蚊子
应用参考
10
细胞病毒攻击 T淋巴细胞
巨噬细胞攻击大肠杆菌
应用参考
11
T细胞、红细胞、 血小板
中性粒细胞、 血小板等
应用参考
12
大肠内膜
气管内膜 生长中的毛发
应用参考
小肠内膜
13
毛发
神经细胞
子宫内膜
应用参考
汗孔
14
HIV侵袭免疫应用细参考 胞
15
Ｔ细胞与Ｂ细胞
白血球
巨噬细胞
自然杀手细胞纤灭癌细胞
应用参考
16
一种钟形虫 （伪彩色）
植物气孔SEM照片 （伪彩色）
应用参考
17
淋病球菌
大肠杆菌
应用参考
18
弧形霍乱菌
应用参考
19
一种细菌的负染照应用片参考，显示荚膜
20
肺炎支原应体用参考
21
附着在内皮细胞表面的立克次氏体和
细胞内包含立克次氏应用体参考的内吞体
22
肺吞噬细胞吞噬大肠杆菌
应用参考
应用参考
5
第一支SARS病毒灭活疫苗中的
SARS灭活病毒颗粒的电子显微镜照片。
应用参考
6
电子显微镜下 放大2500倍的酵母
精子在向卵子进攻
应用参考
7
吸附在大肠杆菌上的噬菌体 （电子显微镜25000倍）
电子显微镜下的
金黄色葡萄球菌
应用参考
8
凋亡肌细胞 爱滋病毒
应用参考
血管
9
中性粒细胞
T淋巴细胞与激活的血小板
23
人卵子的电子显微镜彩色强化扫描图
应用参考
24
应用参考
25电镜下ຫໍສະໝຸດ 细胞昆虫复眼应用参考
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菜青虫体表
花粉
应用参考
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