電子顯微鏡是科研實驗室的重要實驗設備,那么電子顯微鏡有哪些種類呢?
其實,常見的類型主要有3種:透射電鏡 TEM、掃描電鏡SEM以及反射電鏡REM。
一、透射電子顯微鏡 TEM
透射電子顯微鏡是電子顯微鏡的原始類型,它的主要原理是將高壓電子束引導至樣品以照亮樣品并產(chǎn)生樣品的放大圖像。由于透射電鏡具有原位觀察、高分辨顯像等功能,適宜觀察光學顯微鏡觀察不到的細微結構。比如:細胞、組織分析、晶體結構等。
透射電鏡顯微成像原理是:通過鎢絲電極的陰極發(fā)射電子束,再用陽極加速電子束,當電子束穿過標本時,它會發(fā)生散射,并提供標本微觀結構的圖像,可以通過顯微鏡的物鏡觀察到。其中的靜電和電磁透鏡均有助于電子束的聚焦。
可以通過將圖像投影到熒光硫化鋅涂層屏幕上來檢查空間變化??捎糜谟涗泩D像的另一種方法是將照相膠片放入電子束中,電子束將記錄圖像。也可以使用數(shù)碼相機在計算機屏幕上實時顯示圖像。球面像差傳統(tǒng)上限制了透射電子顯微鏡的分辨率。然而,近些年來的技術改進,可以通過球面像差的硬件校正來提高分辨率。因此,現(xiàn)在可以生成分辨率低于 0.5 埃、放大倍率超過 5000 萬倍的圖像。
透射顯微鏡適宜的樣品厚度,通常小于 100 nm。因此,大多數(shù)生物標本需要經(jīng)過化學固定和脫水,才能嵌入聚合物樹脂中,以方便 TEM的觀察。
二、掃描電子顯微鏡 SEM
掃描電鏡的應用較為普遍,掃描電子顯微鏡原理是:通過光柵掃描技術來產(chǎn)生標本的放大圖像。它引導聚焦的電子束穿過樣品的矩形區(qū)域,當電子束通過時會產(chǎn)生能量損失。該能量會被轉(zhuǎn)換成熱、光、二次電子等能量同時反向散射電子。此時通過軟件系統(tǒng)進行翻譯轉(zhuǎn)換后得到清晰的標本圖像信息。從成像原理分析,掃描電子顯微鏡的分辨率會比透射電子顯微鏡的分辨率稍差。但它的優(yōu)勢在于可以利用表面處理,創(chuàng)建大樣本的圖像,尺寸可達幾厘米,并且具有較大的景深。因此,來自 SEM 的圖像可以較好地表達樣品的真實形狀。
此外,一種稱為環(huán)境掃描電子顯微鏡 (ESEM) 的特定類型的 SEM 能夠?qū)Τ睗窕虬跉怏w中的樣品進行成像。這增加了顯微鏡可以使用的可使用范圍。