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放大倍数是扫描电子显微镜分析样品的关键吗?

  • 中山某知青
    2018/06/20
  • 私聊

扫描电镜(SEM/EDS)

  •  放大倍数是一个非常简单的概念,但是由于其自身的定义有时会产生混乱。这个博客的目的是澄清这个话题,并探讨其他可以更好地描述一个对象有多大的参数。第一个放大镜可以追溯到希腊时期,阿里斯托芬首先使用其描述了孩子们试图看到小细节的休闲活动。这是第一次“放大”这个词语出现在我们的语言中。随着时代的发展进步,人们在科学探索中对微观和纳米世界的兴趣呈指数级增长,从而需要量化放大倍数。
      现代科学对于放大倍率的定义是两次测量之间的比率,这意味着需要两个对象来正确评估该值。第一个对象显然是样品,第二个是它的图片。事实上,虽然样品尺寸不变,但图片可以以任意大小打印。所以请允许我做一些计算:
      这意味着如果我打印苹果照片时第一次打印时选择标准打印机的纸张,再次打印时选择用于覆盖建筑物的海报,则两次放大倍数值将发生显着变化。显微镜观察具有更科学严谨的例子:当存储样品的数字图像时,调整图像大小会导致放大倍数不再准确。因此,放大倍率是相对数量,在科学领域并没有实际用途。
      科学家使用的是以下几个参数,描述实际成像区域的大小(视野 - 显微镜成像的区域)以及该图像的清晰度(分辨率)。放大公式也相应地改变:放大倍数=图像尺寸/实际样品尺寸。


      如上,公式仍然是一个模糊的描述,并且没有考虑分辨率。这意味着将相同的图像缩放到较大的屏幕将导致放大倍数也会改变。视野定义为成像区域的大小,该值通常在几毫米(小飞虫)到几微米(小飞虫的的毛发)和几个纳米(外骨骼的分子宏观结构)之间。使用现代仪器,可以对几百皮米范围内的物体进行成像 - 这是原子的平均尺寸。
      但是,我如何知道对样品进行成像需要的视野大小?这又是一个棘手的问题,但可以用一个例子很容易地回答。在与你最好的朋友的照片中,通常一个脸孔占据空间的5-10%。这已经足够让您识别图像中的人物。但是,如果你拍照的脸占据整个照片,你可以观察到脸上细小的细节,如头发,皮肤上的斑点和眼睛的颜色。
      这意味着,例如,如果您有平均大小为1微米的颗粒,并且您想要对它们进行计数,则每个图像可以有20个颗粒,而不是一次成像一个颗粒来浪费时间。还考虑到颗粒之间的空白,25-30微米的视野对于这样的样品是足够的。另一方面,如果您的兴趣在于颗粒的结构,则需要特写,观察区域必须更接近2-3微米。
      台式扫描电子显微镜正变得越来越受欢迎,因为它具有与高端光学显微镜相当的价格同时提供更多的选择,它的分辨率更高,并且可以与其他分析工具的集成来测量诸如表面粗糙度和元素组成等,这使得其成为最通用的www.gdkjfw.com">成像仪器。
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  • zyl3367898

    第1楼2018/06/20

    应助达人

    给你转移到别的版块吧,发气相版不合适。

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  • 驰奔仪器

    第3楼2018/06/21

    扫描电镜放大倍数=显示媒介像素尺寸/采集物点尺寸
    媒介像素尺寸应小于等于正常裸眼分辨率, 在模拟电镜时代,一般取0.1mm,这个约定成俗。
    电镜进入数字化后,为了直观方便,放大倍数大多采用现场采集显示放大倍率。
    放大倍数=图像显示区尺寸/ 采集样品尺寸
    这个放大倍率比较虚,因为大多显示器像素尺寸都在0.2mm以上。

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  • 驰奔仪器

    第4楼2018/06/21


    实际看到的照片尺寸放大倍率不是50x
    测量标尺尺寸 /标尺代表的样品尺寸= 5mm/0.2mm= 25x

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  • 驰奔仪器

    第5楼2018/06/21


    显示放大10万倍
    实际放大倍数修正为:
    37/0.0008 约等于 4.6万倍

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  • 一颗蒲公英

    第6楼2018/06/22

    可以啊~收藏了不少飞纳照片呢~

    驰奔仪器(SH103843) 发表:
    显示放大10万倍
    实际放大倍数修正为:
    37/0.0008 约等于 4.6万倍

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  • 一颗蒲公英

    第7楼2018/06/22

    然而,放大倍数并不是电镜的关键,只是客观的参考数值。关键,是否用它能获取到你所需要的信息。

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  • fengyonghe

    第8楼2018/06/23

    请问,1,扫描电镜显示器的像素尺寸和电脑显示器的像素尺寸是否在同样的数量级。2,扫描电镜显示器的分辨率是可以设置的,最高可设置为4096,这就要求显示器的像素尺寸比0.2mm要小很多。请问这怎么解释?3,扫描电镜显示器是黑白的,不是彩色的,这是不是可以使像素比0.2mm小很多?谢谢你的回答。

    驰奔仪器(SH103843) 发表:扫描电镜放大倍数=显示媒介像素尺寸/采集物点尺寸
    媒介像素尺寸应小于等于正常裸眼分辨率, 在模拟电镜时代,一般取0.1mm,这个约定成俗。
    电镜进入数字化后,为了直观方便,放大倍数大多采用现场采集显示放大倍率。
    放大倍数=图像显示区尺寸/ 采集样品尺寸
    这个放大倍率比较虚,因为大多显示器像素尺寸都在0.2mm以上。

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  • 驰奔仪器

    第9楼2018/06/23

    冯老是过来人,被您烤焦了
    1、当前扫描电镜的观察图像的显示器就是电脑显示器。扫描像显示区域素尺寸无论多大或多小,都可以压缩或者扩张在电镜操作软件设定的图像观察区域。
    2、电镜扫描像素可以设置,扫描发生器并不直接调制显示器,像素信号对应的是图像帧存器地址,并不是和显示器像素直接对应。
    3、扫描像素信号如果直接调制彩色显示器,也只能一一对应三基色的像素本身,也不能降低显示器的像素尺寸

    fengyonghe(fengyonghe) 发表: 请问,1,扫描电镜显示器的像素尺寸和电脑显示器的像素尺寸是否在同样的数量级。2,扫描电镜显示器的分辨率是可以设置的,最高可设置为4096,这就要求显示器的像素尺寸比0.2mm要小很多。请问这怎么解释?3,扫描电镜显示器是黑白的,不是彩色的,这是不是可以使像素比0.2mm小很多?谢谢你的回答。

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  • 驰奔仪器

    第10楼2018/06/23

    忘了写出处了! 网络上全是你家的了

    一颗蒲公英(v3009733) 发表: 可以啊~收藏了不少飞纳照片呢~

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  • fengyonghe

    第11楼2018/06/24

    谢谢专家回答。我一直认为扫描像素信号和彩色显示器三基色的像素是一一对应的。如果显示器三基色像素的分辨率是0.28mm,设置的分辨率是2048,这就要求显示器尺寸为574mm,当分辨率设置为4096时就要求显示器尺寸为1147mm,这是不可能做到的。对这个我完全不懂,麻烦您给我解惑。

    驰奔仪器(SH103843) 发表: 冯老是过来人,被您烤焦了
    1、当前扫描电镜的观察图像的显示器就是电脑显示器。扫描像显示区域素尺寸无论多大或多小,都可以压缩或者扩张在电镜操作软件设定的图像观察区域。
    2、电镜扫描像素可以设置,扫描发生器并不直接调制显示器,像素信号对应的是图像帧存器地址,并不是和显示器像素直接对应。
    3、扫描像素信号如果直接调制彩色显示器,也只能一一对应三基色的像素本身,也不能降低显示器的像素尺寸

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