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光学显微镜看不到的细节就交给它吧

时间: 2021-04-09 15:31 编纂: 手机购彩app平台阅读:

作为显微镜的经销商,我们一直致力于光学显微镜的研究与销售,对于常规的科研以及尝试室研究最常用的就是光学显微镜,它们操作相对简单,效率高,基本的布局也相对简单,基本可以实现随时随地进行研究阐发,当然价格也相对合理。
然而在光学显微镜下无法看清细微布局,这些布局称为亚显微布局或超微布局。要想看清这些布局,就必需选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜,电子束的波长要比可见光和紫外光短得多,并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比,也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。
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电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样,所不同的是前者用电子束作光源,用电磁场作透镜。别的,由于电子束的穿透力很弱,因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm摆布的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、电源系统等5部门组成。除此之外,电子显微镜分扫描电子显微镜、扫描隧道显微镜。
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扫描电子显微镜于20世纪60年代问世,用来不雅察看标本的表面布局。其工作原理是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与电子束入射角有关,也就是说与样品的表面布局有关,次级电子由探测体收集,并在那里被闪烁器转变为光信号,再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象,反映了标本的表面布局。为了使标本表面发射出次级电子,标本在固定、脱水后,要喷涂上一层重金属微粒,重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。目前扫描电镜的分辨力为6~10nm,人眼能够区别荧光屏上两个相距0.2mm的光点,则扫描电镜的最大有效放大倍率为0.2mm/10nm=20000X。
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扫描隧道显微镜由Binnig等1981年发明,按照量子力学原理中的隧道效应而设计。当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时,此处电子云重叠,外加一电压(2mV~2V),针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出,形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有函数关系,当探针沿物质表面按给定高度扫描时,因样品表面原子凹凸不服,使探针与物质表面间的距离不竭发生改变,从而引起电流不竭发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子程度的凹凸形态。扫描隧道显微镜的分辨率很高,横向为0.1~0.2nm,纵向可达0.001nm。它的长处是三态(固态、液态和气态)物质均可进行不雅察看,而普通电镜只能不雅察看制作好的固体标本。操作扫描隧道显微镜直接不雅察看生物大分子,如DNA、RNA和蛋白质等分子的原子布阵,和某些生物布局,如生物膜、细胞壁等的原子摆列。
电子显微镜的制样技术一般包含以下几种:
超薄切片技术
通常以锇酸和戊二醛固定样品,以环氧树脂包埋,以热膨胀或螺旋推进的方式推进样品切片切片厚度20~50nm,切片采用重金属盐染色,以增大反差。
负染技术
负染就是用重金属盐(如磷钨酸、醋酸双氧铀)对铺展在载网上的样品进行染色;吸去染料,样品干燥后,样品凹陷处铺了一薄层重金属盐,而凸的出地方则没有染料沉积,从而呈现负染效果,分辨力可达1.5nm摆布。
冰冻蚀刻技术
冰冻蚀刻也是称冰冻断裂。标本置于-100℃的干冰或-196℃的液氮中,进行冰冻。然后用冷刀骤然将标本断开,升温后,冰在真空条件下迅即升华,表露出断面布局,称为蚀刻。蚀刻后,向断面以45度角喷涂一层蒸汽铂,再以90度角喷涂一层碳,加强反差和强度。然后用次氯酸钠溶液消化样品,把碳和铂的膜剥下来,此膜即为复膜。复膜显示出了标本蚀刻面的形态,在电镜下得到的影像即代表标本中细胞断裂面处的布局。
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电子显微镜一般多应用于大型科研中,它们布局复杂,操作精度高,显微成像更加细腻,不雅察看研究更明了清楚,但价格昂贵,一般的科研完全用不到。

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