超声波扫描显微镜的主要用途:(1)材料的密度及晶格组织分布(2)材料内部的裂纹(3)材料内部分层缺陷,夹杂物等(4)材料的杂质颗粒,夹杂物,沉淀物等(5)材料的空洞,气泡,间隙等超声波扫描显微镜的应用领域:(1)在半导体及太阳能晶锭材料上的应用:分析晶锭内部缺陷等。(2)在半导体Wafer和太阳能晶圆上的应用:涂覆后和印刷后晶圆片上的分层缺陷等。(3)在半导体封装检测上的应用:塑封层、芯片顶部、 芯片粘接层、导线框、BGA 样品以及Flip Chip Underfill 上的分层缺陷等。 (4)在SMT贴装电路器件上的应用贴装后的MLF器件检测的重点是金线周围、基底和引出线之间的的分层缺陷,检测SMD贴片电容的内部缺陷等。(5)在MEMS器件上的应用:晶圆键合的超声检测。(6)在其他工业产品上的应用:钻头材料焊接面的结合情况,电池密封性的超声检测。(7)在材料科学领域的应用:镀层界面、铬合金镀层界面、镀膜层界面、多碳合金的超声金相分析、材料的硬度分析、材料内部的裂纹分析、高性能陶瓷内部的裂纹分析等。 (8)在生物医疗研究领域的应用:活体细胞组织裂变过程,不同活体细胞组织裂变过程,骨骼切片的超声图像等。
一、在细胞及分子生物学中的应用1. 细胞、组织的三维观察和定量测量 共聚焦显微镜的分辨率超过普通光学显微镜,染色过程简便,可以在活细胞上进行无创伤性的染色,最大程度地维持细胞的正常形态。多种自发性的荧光染料,已被广泛地用于诸如RNA、DNA细胞核、线粒体、内质网、肌动蛋白、细胞膜等结构的标记。运用免疫荧光技术,将不同波长的两三种荧光物质标记在内部不同结构的相应抗体上,以这几种荧光物质特定的光谱特性选择激发光和滤光片,则可以观察到细胞内部各结构间的毗邻关系。特别是在荧光着丝点易被遮盖(如荧光原位杂交实验)的情况下,这种三维图像的多角度观察提供了极大的优越性。细胞有丝分裂中细胞核内染色体数目(双倍体、多倍体)、形态和位置的变化,一直是细胞生物学肿瘤研究中的热点。着丝点是细胞核内的重要结构,被认为在有丝分裂中起重要的作用,应用共聚焦显微镜的定量测量技术,可以较精确地测定着丝点在不同分裂期的位置。共聚焦显微镜生成厚度小于0.2微米的依次相连的光学切片,即使较厚的组织的三维数据也可被计算机获取,运用适当的图像分析软件,可以测量并确定所观察结构的表面特征,体积等参数,为相互结合定量测量提供了新手段。2. 活细胞生理信号的动态监测:活细胞的功能监测在细胞生物学、神经生理学、药理学等领域都有重要意义。许多荧光染料可以聚集在细胞的特定结构,而对细胞的活性基本上不产生影响。可以利用这一特性来反映细胞受到刺激后形态或功能的改变。如亲脂性染料DiOC6(3)主要聚集在内质网,且对细胞的毒副作用极小。肌细胞中的肌浆网与ER有相同的属性,是胞内钙库,应用共聚焦显微镜,就可以动态观察肌细胞兴奋时SR的变化。许多参与神经元兴奋传导的离子如K+、Na+、Ca2+及H+、Cl-、Mg2+ 等,都有其自发性的荧光染料。Ca2+ 在细胞的兴奋、分化、死亡等过程中都起重要作用,是许多生理反应的胞内第二信使,是目前研究得最为充分的离子; 通过激光扫描共聚焦显微镜对胞内、核内钙转移的研究、对心肌细胞的钙变化研究、免疫细胞钙信号的研究、对Ca2+信号在凋亡细胞中作用的研究都取得了可喜的结果,而更多的研究则是将激光扫描共聚焦显微镜应用于神经生物学中对神经元Ca2+动态测量的研究。目前激光扫描共聚焦显微镜以其独特的优势成为钙研究中的重要手段之一。3. 粘附细胞的分选(adherent cell sorting) 对特异细胞的分选和克隆,是研究单个细胞或细胞系生物特性的先决条件。 将细胞贴壁培养在特制培养皿上,培养皿底部有一层特殊的膜,用高能量激光在欲选细胞四周切割成八角形几何形状,掀去培养皿底部的膜,非选择细胞则被去除。目前对粘附细胞分选方法多用于对杂交瘤和突变细胞的分选,也有用于对经转化的平滑肌细胞,卵巢癌细胞及人畸胎瘤干细胞等的分选和克隆,还可用于基因调控、基因治疗等研究。4. 细胞激光显微外科和光陷阱功能: 激光扫描共聚焦显微镜可将激光当作一把“光刀子”使用,完成诸如细胞膜瞬间穿孔,染色体切割,神经元突起切除等一系列细胞外科手术。光镊是利用激光的力学效应,将一个微米级大小的细胞或其它结构钳制于激光束的焦平面上,也称为光陷阱。光镊可以用来进行细胞融合(如卵细胞受精)、机械刺激或细胞骨架弹性测量等,特别是在测量植物细胞的细胞骨架时很有意义。5. 光漂白后的荧光恢复(FRAP): 细胞在相互接触后彼此间即有低阻抗的通道形成,以进行细胞间通讯;被经合成肽测试法证明只允许低于1.5KD分子通过的通道被称作缝隙连接。缝隙连接是存在于相邻细胞间的一类蛋白通道,普遍认为缝隙连接通过介导细胞间的信息传递,在诸如增殖、分化、代谢等过程中发挥极其重要作用。FRAP技术借助脉冲式激光照射细胞的某一区域,从而该区域荧光分子的光淬灭,该区域周围的未淬灭的荧光分子将以一定速率向受照区域扩散,而此扩散速率可通过低强度激光扫描探测。在研究细胞骨架构成、跨膜大分子迁移率、细胞膜流动性、胞间通讯等领域中有较大的意义。6. 在细胞凋亡研究中的应用细胞凋亡是由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程,细胞凋亡作为生理性、主动性过程,能够确保正常发育、生长、维持内环境稳定,发挥积极的防御功能。用激光扫描共聚焦显微镜观察凋亡细胞,可见凋亡细胞体积变小,细胞质浓缩,细胞核变小,出现染色质沿核膜内侧排列的核边聚集现象。细胞凋亡的晚期,细胞核裂解为碎块,产生凋亡小体。细胞凋亡(Apoposis)是生物体内广泛存在的,由细胞特定基因控制,以细胞DNA 降解为特征的细胞自发过程,与机体中多种生理及病理过程密切相关。因而,对Apoposis 的研究现已成为研究细胞生物学研究的热点之一。而激光扫描共聚集显微镜结合众多荧光探针的应用,成为细胞Apoposis超微结构及分子水平变化的有力手段。二、在神经科学中的应用1. 定量荧光测定:对活细胞进行定量测定,具有很好的重复性,分析神经细胞和胶质细胞的某些物理及生物化学特性;监测抗原表达,细胞结合和杀伤等特征。在多发性硬化病人大脑活检标本上观察病变组织的微血管内皮细胞特异性地表达。2. 细胞内离子的测定:使用多种荧光探针,对神经细胞的Ca2+、PH及其它各种细胞内离子进行定量和动态分析。3. 神经细胞的形态学观察:激光扫描共聚焦显微镜使用模拟荧光处理,可将系列光学切片的数据合成三维图像,并可从任意角度观察。如Joshi等观察了细胞突触的骨架的三维图像。三维重建图像可使神经细胞及细胞器的形态学结构更加生动逼真。三、在耳鼻喉科学中的应用1. 在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用:1993年Ikeda等应用激光扫描共聚焦显微镜研究内耳毛细胞的亚细胞结构,用Rhodamine 123染色,见线粒体分布于表皮板下和核下,加入1mmol/L三硝基酚使线粒体膜电位减小,荧光强度明显减弱。用DIOC6(3)染色,观察到内质网分布于表皮板下直至细胞核区域,呈网状、核下及侧膜下也有分布,胞质中则极少,探讨了蛋白激酶(PKC)在三磷酸肌醇/钙信号系统中的作用。2. 激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用钙离子在细胞的生命活动中起着重要作用,它参与调节细胞功能,如肌肉收缩,细胞运动,递质合成与释放,信息传递,细胞换能等。激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术可探测到细胞内钙浓度的细微变化,当内耳毛细胞受到各种生理及病理因子刺激时,可用荧光测钙技术观察细胞内钙离子浓度的变化。为研究毛细胞的机能提供了新的手段。3. 激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用Issa等用膜片钳的全细胞记录法将Fluo-3已导入毛细胞,用激光扫描共聚焦显微镜观察,当毛细胞去极化时其底部侧膜上平均有18个亮点(钙内流所至),然后对同一毛细胞进行连续超薄切片电镜观察,证明这些亮点即为突触前活性区。4. 激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用:Schild等用激光扫描共聚焦显微镜和钙荧光探针研究嗅觉感受器神经元的钙通道分布,以Fluo-3和Fura-red 染色后行双发射比例测量,测出其胞内游离钙呈不均匀分布,观察显示嗅觉感受器神经元的钙通道位于胞体部,与同一部位的钾通道一起构成适应性调节机制,而对树突尖端纤毛的钙依赖性换能过程无干扰。四、在肿瘤研究中的应用激光扫描共聚焦显微镜的出现,在一定程度上推动了肿瘤的研究进展。它为肿瘤细胞生物学、分子生物学、细胞通讯、细胞形态学研究、细胞的抗药物代谢、细胞膜及其受体等领域的研究,提供了有效手段。1. 定量免疫荧光测定:激光扫描共聚焦显微镜采用免疫荧光对肿瘤细胞的抗原表达、细胞结构特征、抗肿瘤药物的作用及机理等方面进行定量的观察和监测,为较理想的形态学观察方法。先采用荧光标记特异性抗原或抗体,使其与特异性抗体或抗原结合,再采用激光扫描共聚焦显微镜对其进行定性、定量和形态学分析。近年来报道较多的是P53肿瘤相关抗原等的定位、定性和定量分析。采用荧光标记某些蛋白分子,然后测定其平均荧光强度和积分荧光强度,从而对某些细胞结构蛋白分子进行定量分析。2. 细胞内离子分析激光扫描共聚焦显微镜可以准确地测定细胞内Ca2+ 、 K+ 、 Na+ 、 Mg2+ 、 pH等
[align=center][b]双光子激光扫描显微镜的检测模式及其在生物医学领域的应用[/b][/align][align=center][font=宋体]刘皎[/font][sup]1[/sup],吴晶[sup]1[/sup][/align][align=center]1. [font=宋体]北京大学医药卫生分析中心,北京,[/font]100191[/align][b][font=黑体][[/font]摘要] [/b]双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])具有低光毒性、高时空分辨率、高信噪比等优点,结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究领域。本文结合作者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验,概述了[/font]TPLSM适用的样本、检测模式以及在生物医学领域的应用,以期为相关科研技术人员提供参考。[b][font=&][Abstract][/font] [/b]Two-photon laser scan microscopy (TPLSM) has the advantages of low phototoxicity, high spatial and temporal resolution, and high signal-to-noise ratio.TPLSM combines laser scanning confocal microscopy with two-photon excitationtechnology and it is widely used in brain science, immunology, tumor, embryodevelopment and other biomedical related research fields. Based on the author'swork experience in the confocal center of Peking University Medical and HealthAnalysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modesand applications of TPLSM in the biomedical field, in order to provide referencefor related scientific researchers and technicians.[b][font=黑体][[/font]关键词] [/b]显微镜双光子,检测模式,应用[b]1 引言[/b]双光子激发技术的基本原理是在高光子密度情况下,荧光分子可同时吸收2个长波长光子,产生一个一半波长光子去激发荧光分子的相同效果。双光子激光扫描显微镜(two-photon laser scan microscope, TPLSM[font=宋体])在激光扫描共聚焦显微镜的基础上,以红外飞秒激光作为光源,长波长的近红外激光受散射影响小,易穿透标本,可深入组织内部非线性激发荧光,对细胞毒性小且具有高空间分辨率,适合生物样品的深层成像及活体样品的长时间观察成像[/font][1]。使用高能量锁模脉冲激光器,物镜焦点处的光子密度最高,在焦点平面上才有光漂白及光毒性,焦点外不损伤细胞。双光子效应只发生在焦点处,所以双光子显微镜无需共聚焦针孔,也能做到点激发点探测,提高了荧光检测效率[2]。[b][/b]双光子激光扫描显微镜显微镜可以通过XYZ,XYT,XYλ,XYZT,XYλT等多种模式实现多维成像,亦可进行更复杂实验的拍摄,比如二次谐波成像(Second Harmonic Generation Imaging,SHG[font=宋体])、双光子荧光寿命成像([/font]Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, TP-FLIM[font=宋体])、荧光寿命[/font]-[font=宋体]荧光共振能量转移成像([/font]FluorescenceLifetime - Fluorescence Resonance Energy Transfer Imaging, FLIM-FRET[font=宋体])等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font]TPLSM已成为生命科学各领域重要的研究工具,可在细胞及亚细胞水平对活体动物的神经细胞形态结构、离子浓度、细胞运动、分子相互作用等生理现象进行直接的长时间成像监测,还能进行光激活染及光损伤等光学操纵,广泛应用于脑科学、免疫学、肿瘤、胚胎发育等生物医学相关研究[3-5]。本文拟通过按TPLSM常见的检测模式分别阐述其在生物医学领域的应用,以其为相关科研技术人员提供参考。[b]2. TPLSM适用的样本[/b]TPLSM适用的样本非常广泛,从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、细胞、细胞团、类器官、组织切片、到各种模式动物(如线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、兔、猴等)及其[font=宋体]脑、脊髓、肝脏、肺、皮肤等器官[/font],都可以通过搭载不同载物台进行测试。相对于传统激光扫描共聚焦显微镜200μm的成像深度极限,双光子显微镜成像深度可达800μm,如果是透明化样品可更厚。TPLSM尤其适合活体动物成像,且比小动物荧光成像有更高的分辨率和信噪比,一般TPLSM的XY轴分辨率为200 nm左右,Z轴分辨率为300 nm左右。[b]3. TPLSM的检测模式[/b]3.1 二维成像模式TPLSM可以实现点扫描、点探测,得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像,从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。激光扫描显微镜的zoom功能,可以用来调节扫描区域的放大倍数。但受物镜分辨率的限制,一味的增大zoom值,不能得到相应的高清图像,需根据实际情况参考piexl size进行设定。TPLSM可以实现XY、XZ或XT的二维成像模式,XT线扫会在后文与XYT时间序列成像一起进行举例说明(图2b)。3.2 三维成像模式3.2.1 Z轴序列三维成像(XYZ)[align=left]TPLSM可沿Z轴方向通过电动载物台的连续扫描对样品进行无损伤的光学切片(XYZ),获得三维立体图像。同理,通过沿Y轴方向连续扫描,可获得连续的XZY图像。如图1所示TPLSM[font=宋体]可以顺利观察到可以观察到血管清晰形态结构:单个胚胎的胎盘微血管(图[/font]1a)、肝脏血窦微血管(图1b)和后肢微血管(图1c)[6]。[/align][align=center][img=,690,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151626576232_4807_3237657_3.png!w690x230.jpg[/img][/align][align=center]图1(a)胚胎胎盘微(b)肝脏血窦和(c)后肢的微血管三维成像[/align]3.2.2 时间序列扫描模式(XYT)[align=left]按照一定的时间间隔重复采集,则可实现对该样品的实时监测(XYT)。此类实验可观察组织区域内特异荧光探针标记的单个细胞或细胞内不同部位接受刺激后的整个变化过程。[font=宋体]如图[/font]2[font=宋体]([/font]a[font=宋体]),可以根据微血管[/font]XYT[font=宋体]序列扫描的成像结果中某一血细胞在前后两张图的位置移动和这两帧图的扫描时间间隔计算血流速度。若血流速度很快,[/font]XYT扫描不足以捕捉实际流速,可以使用XT线扫计算。如图2(b),微血管XT扫描图像中绿色荧光背景里的黑色线条代表单个血细胞的流动轨迹,每条线条的横坐标代表血细胞移动的距离(distance / μm[font=宋体]),纵坐标代表此段时间([/font]time/ ms[font=宋体]),根据这两个数据可以计算出单位时间内血细胞的流动速度([/font]μm / ms)[6]。[/align][align=center][img=,690,262]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212151627102569_8367_3237657_3.png!w690x262.jpg[/img] [/align][align=center]图2 微血管(a)XYT扫描结果和(b)XT一维扫描结果图像计算血流说明示意图[/align]3.2.3 光谱扫描模式(XYλ/XYΛ)通常配置有可调节接受范围的检测器的TPLSM,可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的双光子激光器,还可以实现750nm-1300nm激发波谱扫描。这对于开发研制特殊染料探针的课题来说是很方便、全面的检测功能。3.3四维成像模式(XYZT/XYλT/XYΛT)基于上述三维成像模式,结合时间序列扫描,可以实现TPLSM的四维成像。3.4二次谐波成像(SHG)SHG是一个二阶非线性过程,且一般为非共振过程,适合富含胶原纤维的样本成像,如角膜、鼠尾肌腱、皮肤等。生物组织产生的二次谐波最主要的转换源自胶原,不同生物组织中的二次谐波信号强弱与组织中的胶原含量密切相关,含胶原丰富的组织包括结缔组织和肌肉组织等二次谐波信号也比较强,另外还有一些能产生强二次谐波的生物结构是微管,如细胞分裂中纺锤体。对于具有中心对称性的生物结构,如果局部中心对称性的破坏也会产生二次谐波:在两中心对称介质的界面,不同物态分子的相互作用使局部微观场特性在交界面(如细胞膜)发生突变,从而产生界面二次谐波[7]。除了动物组织外,一些含有特殊分子结构的植物组织也能产生二次谐波。二次谐波显微成像具有高空间分辨率、深成像深度、低损伤、以及对结构对称性的高度敏感性的特点,如果能与其他成像技术结合,将成为生物样品研究的有力工具[8]。3.5双光子荧光寿命成像(TP-FLIM)[9]FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间,是荧光团的固有性质,因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响,且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团,故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等,这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用,并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。FLIM检测需要脉冲激光,TPLSM带有的高能量锁模脉冲激光器可以满足激发要求。3.6荧光寿命-荧光共振能量转移成像(FLIM-FRET)[10]传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现,分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析,利用FLIM技术可定量测量这一优势,可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时,供体的能量转移到受体,受体从基态发生能量跃迁,从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比,发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此,FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化,如蛋白质折叠、分子间(蛋白-蛋白,蛋白-核酸)相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[b]4 结论和展望[/b]综上,TPLSM应用灵活,具备多种检测模式,适用于多种样本,亦可实现多种实验目的,如荧光的定量、定性、定位、共定位,动态荧光的测定等。一些特殊的实验模式,将TPLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过结合其他技术(多手段联合拓展,如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等),TPLSM必将成为助力生物医学领域研究的有力工具。双光子荧光成像由于具有天生的三维层析能力以及深穿透能力,在活体生物组织成像上广受欢迎。双光子显微镜镜下空间增大后,可广泛应用于猴、大小鼠、兔等较大的模式动物的活体成像。且可结合电生理技术、光遗传技术,广泛应用于麻醉、清醒或运行行为等生理状态下的动物脑科学神经相关研究,在单细胞、单树突精度上对神经元群体活动进行监控。如结合膜片钳技术,对活体脑组组急性切片神经元进行双光子深层成像[11];结合光遗传技术,实现视觉皮层同一神经元和神经元群体的稳定操控和长期多次重复记录[12];对在健身球上移动的头部固定小鼠小脑进行成像,探讨觉醒状态和运动行为对胶质网络中钙离子的激发的影响[13];结合多种疾病模型,探讨大脑皮层神经元及胶质细胞活性的改变及作用等[14]。随着多种双光子显微镜系统的出现,双光子显微镜成像技术将以其实时、无损地探测、诊断及检测能力,在生物医药及临床医学应用中发挥更大作用。[b]参考文献[/b][1] [font=宋体]李娟[/font],[font=宋体]张岚岚[/font],[font=宋体]吴珏珩[/font].[font=宋体]双光子显微镜的应用优势与维护要素[/font][J].[font=宋体]中国医学装备[/font],2021,18(12):158-163.[2] HendelT,Mank M, Schnell B,et al.Fluorescence changes of genetic calcium indicatorsand OGB1correlated with neural ac tivity and calcium in vivo and in vitro[J].JNeurosci, 2008,28(29):7399-7411.[3] DolginE.What leva lamps and vinaigrette can teach us about cellbiology[J].Nature,2018,555(7696):300-302.[4] Noguchi J,Nagaoka A, Watanabe S,et al.in vivo two-photon uncaging of glutamate revealingthe structure-function relatio nships of dendritic spines in the neocortex ofadult mice[J]. 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http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09504.gif2017年05月18日 14:00开讲!!!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/04/201704131643_01_1785258_3.jpg报名链接:file:///C:\Users\zhangyan\AppData\Roaming\Tencent\QQEIM\Temp\8LDO48C$8@http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/meetingInsidePage/2568主讲人:王竞鹏(Frank Wang) 博士现任Harvard Bioscience Inc. 旗下德国HEKA Elektronik品牌的高级应用技术科学家,职责覆盖北美,欧洲和亚洲区HEKA电化学仪器技术的应用研发和推广支持。王博士本科毕业于天津南开大学分析化学专业,在加拿大完成的博士和博士后研究期间, 师从于多位国际著名的电化学家,致力于广泛的活性纳米材料在多个电化学应用领域内的研究。王博士拥有10年以上的使用HEKA电化学仪器技术及扫描探针显微镜(SPM)技术的科研经验。本次报告会将详细介绍HEKA ElProScan(扫描电化学显微镜)系列产品平台在多个尖端技术应用领域的科研实例。ElProScan凭借德国电化学工业界的开放扫描平台设计以及HEKA全球领先的小电流放大检测技术, 具有一机多用的鲜明独家特点 - 利用HEKA自主研发40多年的一套可高度定制的硬件/软件平台全面支持SECM/SICM/SECCM/SMCM,以及同步荧光微观成像,同步剪切力感应微观形貌成像 和 同步光电化学微观成像等亚微米/纳米尺寸的扫描成像技术。这次报告将深入浅出的介绍ElProScan平台使用微电极(microelectrode)和玻璃微毛细管(micropipette)作为电化学扫描探针,在多种跨学科的前沿科学领域的科研实例,涵盖了生物细胞功能及形貌成像,导电高分子材料/光电半导体材料/锂离子电池材料的微观电化学及形貌表征,防腐蚀材料的微区表征研究等等热门课题。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09504.gif
光源不同:光学显微镜采用可见光作为光源,电子显微镜采用电子束作为光源成像原理不同:光学显微镜利用几何光学成像原理进行成像,电子显微镜利用高能量电子束轰击样品表面,激发出样品表面的各种物理信号,再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息。分辨率:光学显微镜因为光的干涉与衍射作用,分辨率只能局限于0.2-0.5um之间。电子显微镜因为采用电子束作为光源,其分辨率可达到1-3nm之间,因此光学显微镜的组织观察属于微米级分析,电子显微镜的组织观测属于纳米级分析。景深:一般光学显微镜的景深在2-3um之间,因此对样品的表面光滑程度具有极高的要求,所以制样过程相对比较复杂。扫描电镜的景深则可高达几个毫米,因此对样品表面的光滑程度几何没有任何要求,样品制备比较简单,有些样品几何无需制样。体式显微镜虽然也具有比较大的景深,但其分辨率却非常的低。应用领域:光学显微镜主要用于光滑表面的微米级组织观察与测量,因为采用可见光作为光源因此不仅能观察样品表层组织而且在表层以下的一定范围内的组织同样也可被观察到,并且光学显微镜对于色彩的识别非常敏感和准确。电子显微镜主要用于纳米级的样品表面形貌观测,因为扫描电镜是依靠物理信号的强度来区分组织信息的,因此扫描电镜的图像都是黑白的,对于彩色图像的识别扫描电镜显得无能为力。扫描电镜不仅可以观察样品表面的组织形貌,通过使用EDS、WDS、EBSD等不同的附件设备,扫描电镜还可进一步扩展使用功能。通过使用EDS、WDS辅助设备,扫描电镜可以对微区化学成分进行分析,这一点在失效分析研究领域尤为重要。使用EBSD,扫描电镜可以对材料的晶格取向进行研究。
据国外媒体报道,来自美国康奈尔大学和波士顿大学的科学家近日称,他们最近开发出一种新技术,能够让扫描隧道显微镜(STM)成像速度加快100倍,可以清晰地观测到原子的细微变化情况。 这是一个简单的改动,其原理基于目前在纳米电子学中应用的一种测量方法,却使得扫描隧道显微镜(STM)拥有了新的能力--包括感应单个原子大小的小点的温度,以及探测精确到0.00000000000001米(这是比原子直径小3万分之一的距离)的微型变化。扫描隧道显微镜是根据量子力学中的隧道效应原理,通过探测固体表面原子中电子的隧道电流来分辨固体表面形貌的新型显微装置。1981年,世界上第一台具有原子分辨率的扫描隧道显微镜诞生后,人类实现了从半导体技术到纳米电子学等许多领域的重大发现。 然而,由于电流可以在十亿分之一秒中发生变化,因此扫描隧道显微镜的测量速度极其缓慢。而且限制因素并不仅仅在于信号方面,还在于信号分析中涉及的基本电子学。理论上,扫描隧道显微镜可以跟电子通过隧道一样迅速地收集数据——以一千兆赫的速率(每秒10亿周波)。然而,典型扫描隧道显微镜的运行速度常常因电线中的电容或储能电容器的限制而减慢至1千赫(每秒1000周波),而这些电线正是其读出电路系统的组成部分。 为此,研究人员们曾尝试过许多复杂的补救方法。康奈尔大学物理学副教授舒瓦布表示,不料最后的解决方法竟是惊人的简单。研究人员表示,通过增加一个额外的射频波源,并通过一个简单的网络向扫描隧道显微镜发送一个波,然后就可以依据返回至射频波源的波的特点,探测隧道接口(即探针和固体表面之间的距离)的电阻。这项技术被称为反射计,它使用标准的电线作为高频波的通道,这种高频波不会受电线电容的限制而减速。 该装置还为原子分辨率温度测量法和运动探测法提供了可能,可以用来测量比原子小3万倍距离的运动。舒瓦布说:“频率的基本极限与人们的操作之间有6个量级。有了射频配合,速度就可以增加100到1000倍,希望能或多或少得到些视频图像。有了这个技术,我们就可以用扫描隧道显微镜来进行许多物理实验。我坚信,10年后将出现一大批射频-扫描隧道显微镜,被用来进行各种各样的实验。”(
激光共聚焦扫描显微镜简介一、 激光共聚焦显微镜的基本组成激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope LSCM)是20世纪80年代发展起来的一项具有划时代意义的高科技新产品,是当今世界最先进的细胞生物学分析仪器。激光共聚焦显微镜利用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦的原理和装置,以及通过针孔的选择和PMT的收集,并带有一套对其所观察到的对象进行数字图像分析处理的系统软件。与传统光学显微镜相比,它具有更高的分辨率,实现多重荧光的同时观察并可形成清晰的三维图象等优点。所以它问世以来在生物学的研究领域中得到了广泛应用。激光共聚焦显微镜主要有四部分组成:1、显微镜光学系统。2、扫描装置。3、激光光源。4、检测系统。整套仪器由计算机控制,各部件之间的操作切换都可在计算机操作平台界面中方便灵活地进行。1.1 显微镜光学系统 显微镜是LSCM的主要组件,它关系到系统的成象质量。显微镜光路以无限远光学系统可方便地在其中插人光学选件而不影响成象质量和测量精度。物镜应选取大数值孔径平场复消色 差物镜,有利于荧光的采集和成象的清晰。物镜组的转换,滤色片组的选取,载物台的移动调节,焦平面的记忆锁定都应由计算机自动控制。1.2 扫描装置 LSCM使用的扫描装置在生物领域一般为镜扫描。由于转镜只需偏转很小角度就能涉及很大的扫描范围,图象采集速度大大提高,512×512画面每秒可达4帧以上,有利于那些寿命短的离子作荧光测定。扫描系统的工作程序由计算机自动控制。1.3 激光光源 LSCM使用的激光光源有单激光和多激光系统。多激光器系统在可见光范围使用多谱线氩离子激光器,发射波长为457nm、488nm和514nm的蓝绿光,氦氖绿激光器提供发射波长为543nm的绿光,氦氖红激光器发射波长为633nm的红光,新的405nm半导体激光器的出现可以提供近紫外谱线,但是小巧便宜而且维护简单。1.4 检测系统 LSCM为多通道荧光采集系统,一般有三个荧光通道和一个透射光通道,能升级到四个荧光通道,可对物体进行多谱线激光激发,样品发射荧光的探测器为感光灵敏度高的光电倍增管PMT,配有高速12位A/D转换器,可以做光子计数。PMT前设置针孔,由计算机软件调节针孔大小,光路中设有能自动切换的滤色片组,满足不同测量的需要,也有通过光栅或棱镜分光后进行光谱扫描功能的设置。二、激光共聚焦显微镜的特点以及在生物领域的应用传统光学显微镜相比,激光共聚焦显微镜具有更高的分辨率,实现多重荧光的同时观察并可形成清晰的三维图象等优点,在对生物样品的观察中,激光共聚焦显微镜有如下优越性:1、对活细胞和组织或细胞切片进行连续扫描,可获得精细的细胞骨架、染色体、细胞器和细胞膜系统的三维图像。2、 可以得到比普通荧光显微镜更高对比度、高解析度图象、同时具有高灵敏度、杰出样品保护。3、***图象的获得,如7 维图象(XYZaλIt): xyt 、xzt 和xt 扫描,时间序列扫描旋转扫描、区域扫描、光谱扫描、同时方便进行图像处理。 4、细胞内离子荧光标记,单标记或多标记,检测细胞内如PH和钠、钙、镁等离子浓度的比率测定及动态变化。5、荧光标记探头标记的活细胞或切片标本的活细胞生物物质,膜标记、免疫物质、免疫反应、受体或配体,核酸等观察;可以在同一张样品上进行同时多重物质标记,同时观察; 6、对细胞检测无损伤、精确、准确、可靠和优良重复性;数据图像可及时输出或长期储存。 由于共聚焦显微镜的以上优点,激光共聚焦显微镜在以下研究领域中应用较为广泛:1、细胞生物学:如:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化、细胞凋亡机制;各种细胞器、结构性蛋白、DNA、RNA、酶和受体分子等细胞特异性结构的含量、组分及分布进行定量分析;DNA、RNA含量、利用特定的抗体对紫外线引起的DNA损伤进行观察和定量;分析正常细胞和癌细胞细胞骨架与核改变之间的关系;细胞黏附行为等 2、生物化学:如:酶、核酸、受体分析、荧光原位杂交、杂色体基因定位等,利用共聚焦技术可以取代传统的核酸印迹染交等技术,进行基因的表达检测,使基因的转录、翻译等检测变的更加简单、准确。3、药理学:如:药物对细胞的作用及其动力学;药物进入细胞的动态过程、定位分布及定量 4、生理学、发育生物学:如:膜受体、离子通道、离子含量、分布、动态;动物发育以及胚胎的形成,骨髓干细胞的分化行为;细胞膜电位的测量.荧光漂白恢复(FRAP)、荧光漂白丢失(FLIP)的测量等。 5、遗传学和组胚学:如:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断; 6、神经生物学:如:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递; 7、微生物学和寄生虫学:如:细菌、寄生虫形态结构; 8、病理学及病理学临床应用:如:活检标本的快速诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病的诊断; 9、免疫学、环境医学和营养学。如:免疫荧光标记(单标、双标或三标)的定位,细胞膜受体或抗原的分布,微丝、微管的分布、两种或三种蛋白的共存与共定位、蛋白与细胞器的共定位;对活细胞中的蛋白质进行准确定位及动态观察可实时原位跟踪特定蛋白在细胞生长、分裂、分化过程中的时空表达,荧光能量共转移(FRET)。
【英文篇名】 The introduction of Scanning Probe Microscope and its application in optical disc R&D 【作者】 李伟权 【作者单位】 光盘及其应用国家工程研究中心 【刊名】 记录媒体技术 , China Mediatech, 编辑部邮箱 2004年 04期 期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊 【摘要】 本文简要介绍了扫描探针显微镜的原理和技术特点,并详细地阐述了它在光盘研究与开发中的应用。一、扫描探针显微镜扫描探针显微镜(ScanningProbeMicroscope),简称SPM。SPM技术是80年代发展起来的一种突破性的 【英文摘要】 The principle and technical features of Scanning Probe Microscope are introduced. Its application in R&D of optical disc is also illustrated in detail. 【DOI】 cnki:ISSN:1672-1268.0.2004-04-013 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=98699]扫描探针显微镜及其在光盘开发中的应用[/url]
新设备简介扫描电子显微镜的应用扫描电子显微镜是一种多功能的仪器、具有很多优越的性能、是用途最为广泛的一种仪器.它可以进行如下基本分析:(1)三维形貌的观察和分析;(2)在观察形貌的同时,进行微区的成分分析。①观察纳米材料,所谓纳米材料就是指组成材料的颗粒或微晶尺寸在0.1-100nm范围内,在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料。纳米材料具有许多与晶体、非晶态不同的、独特的物理化学性质。纳米材料有着广阔的发展前景,将成为未来材料研究的重点方向。扫描电子显微镜的一个重要特点就是具有很高的分辨率。现已广泛用于观察纳米材料。②进口材料断口的分析:扫描电子显微镜的另一个重要特点是景深大,图象富立体感。扫描电子显微镜的焦深比透射电子显微镜大10倍,比光学显微镜大几百倍。由于图象景深大,故所得扫描电子象富有立体感,具有三维形态,能够提供比其他显微镜多得多的信息,这个特点对使用者很有价值。扫描电子显微镜所显示饿断口形貌从深层次,高景深的角度呈现材料断裂的本质,在教学、科研和生产中,有不可替代的作用,在材料断裂原因的分析、事故原因的分析已经工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。③直接观察大试样的原始表面,它能够直接观察直径100mm,高50mm,或更大尺寸的试样,对试样的形状没有任何限制,粗糙表面也能观察,这便免除了制备样品的麻烦,而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度(背反射电子象)。④观察厚试样,其在观察厚试样时,能得到高的分辨率和最真实的形貌。扫描电子显微的分辨率介于光学显微镜和透射电子显微镜之间,但在对厚块试样的观察进行比较时,因为在透射电子显微镜中还要采用复膜方法,而复膜的分辨率通常只能达到10nm,且观察的不是试样本身。因此,用扫描电子显微镜观察厚块试样更有利,更能得到真实的试样表面资料。⑤观察试样的各个区域的细节。试样在样品室中可动的范围非常大,其他方式显微镜的工作距离通常只有2-3cm,故实际上只许可试样在两度空间内运动,但在扫描电子显微镜中则不同。由于工作距离大(可大于20mm)。焦深大(比透射电子显微镜大10倍)。样品室的空间也大。因此,可以让试样在三度空间内有6个自由度运动(即三度空间平移、三度空间旋转)。且可动范围大,这对观察不规则形状试样的各个区域带来极大的方便。⑥在大视场、低放大倍数下观察样品,用扫描电子显微镜观察试样的视场大。在扫描电子显微镜中,能同时观察试样的视场范围F由下式来确定:F=L/M式中 F——视场范围;M——观察时的放大倍数;L——显象管的荧光屏尺寸。 若扫描电镜采用30cm(12英寸)的显象管,放大倍数15倍时,其视场范围可达20mm,大视场、低倍数观察样品的形貌对有些领域是很必要的,如刑事侦察和考古。⑦进行从高倍到低倍的连续观察,放大倍数的可变范围很宽,且不用经常对焦。扫描电子显微镜的放大倍数范围很宽(从5到20万倍连续可调),且一次聚焦好后即可从高倍到低倍、从低倍到高倍连续观察,不用重新聚焦,这对进行事故分析特别方便。⑧观察生物试样。因电子照射而发生试样的损伤和污染程度很小。同其他方式的电子显微镜比较,因为观察时所用的电子探针电流小(一般约为10-10 -10-12A)电子探针的束斑尺寸小(通常是5nm到几十纳米),电子探针的能量也比较小(加速电压可以小到2kV)。而且不是固定一点照射试样,而是以光栅状扫描方式照射试样。因此,由于电子照射面发生试样的损伤和污染程度很小,这一点对观察一些生物试样特别重要。⑨进行动态观察。在扫描电子显微镜中,成象的信息主要是电子信息,根据近代的电子工业技术水平,即使高速变化的电子信息,也能毫不困难的及时接收、处理和储存,故可进行一些动态过程的观察,如果在样品室内装有加热、冷却、弯曲、拉伸和离子刻蚀等附件,则可以通过电视装置,观察相变、断烈等动态的变化过程。⑩从试样表面形貌获得多方面资料,在扫描电子显微镜中,不仅可以利用入射电子和试样相互作用产生各种信息来成象,而且可以通过信号处理方法,获得多种图象的特殊显示方法,还可以从试样的表面形貌获得多方面资料。因为扫描电子象不是同时记录的,它是分解为近百万个逐次依此记录构成的。因而使得扫描电子显微镜除了观察表面形貌外还能进行成分和元素的分析,以及通过电子通道花样进行结晶学分析,选区尺寸可以从10μm到3μm。由于扫描电子显微镜具有上述特点和功能,所以越来越受到科研人员的重视,用途日益广泛。现在扫描电子显微镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、钠米材料)、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害(火灾、失效分析)鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=79549]扫描电子显微镜的应用[/url]
我想问下大伙,有没有知道上海卓伦的扫描探针显微镜好用还是中科奥纳的扫描探针显微镜好用呢?另大家还有没有人知道国内有没有做得比较成熟的显微镜厂商呢?希望大家踊跃发言。
请教下!!!问题1:扫描电子显微镜在碳纤维中应用,就是具体用扫描电镜分析碳纤维啥呢?问题2:偏光显微镜在碳纤维中应用?这2种设备那个更适合呢 ,我是一家生产碳纤维的厂家。想上这方面的设备?那位可以解答下,谢啦。
山东大学从美国维柯公司DI分部购进扫描探针显微镜一套,该设备是属于多功能配套设备。它包含如下功能:①原子力显微镜;②隧道力显微镜;③电力显微镜;④磁力显微镜;⑤摩擦力显微镜。工作模式可分为:接触式,非接触式,敲打式,力调制等。功能之全是国际上一流的。为此,山东大学于2001年9月9日派遣任可、刘宜华、孙大亮三人赴美国圣巴巴拉市维柯公司DI分部接受培训(扫描探针显微镜生产厂家为美国、、、、、、、
上周分享的文章:[color=#ff0000][b][color=#333333]专业角度看,光学显微镜与扫描电镜的区别在哪里[/color][color=#333333][/color][/b][/color][b][color=#333333]?[/color][/b]描述这两者的不同之处、机制和实际运用,希望能给更多的朋友们快速的了解,接下来小冉还是会继续分享关于电镜和其他显微镜的区别,好了,一起来简单看看[color=#ff0000]金相显微镜与扫描电镜的区别[/color]吧! 金相显微镜是用于观察具有入射照明的金属样品(金相组织)表面的显微镜。它结合了光学显微技术、光电转换技术、计算机图像处理技术。高科技产品可以在计算机上轻松观察金相图像,从而可以对金相图进行分析,分级等,输出图像为。金相显微镜是一种光学显微镜。相对于电子显微镜,分辨率较小,微米分辨率较小,放大倍数较小,但操作简便。大视场、价格相对较低。[align=center][img=,500,376]http://www.gdkjfw.com/images/image/15051531705166.jpg[/img][/align] 金相显微镜一种用于扫描电子显微镜的新型电光仪器。它具有简单的样品制备、放大倍率可调范围宽度、图像分辨率高、景深等。扫描电子显微镜已被广泛应用于生物学领域、医学、冶金学几十年,并促进了各相关学科的发展。扫描电子显微镜的特点:电子显微镜,高图像分辨率,纳米级分辨率,可调放大倍数和大,另一个重要特征是大景深和丰富的三维图像。 金相显微镜与扫描电镜之间存在很大差异,主要表现在以下几个方面: 一、光源不同:金相显微镜使用可见光作为光源,扫描电子显微镜使用电子束作为光源进行成像。 二、原理不同:金相显微镜采用几何光学成像原理进行扫描,扫描电子显微镜使用高能电子束轰击样品表面,激发表面上的各种物理信号。采样,然后使用不同的信号检测器接收物理信号并将其转换为图像。信息。 三、分辨率:由于光的干涉和衍射,金相显微镜只能限制在0.2-0.5um。扫描电子显微镜使用电子束作为光源,其分辨率可达到1-3nm。因此,金相显微镜的微观结构观察属于微米分析,扫描电子显微镜的观察属于纳米尺度分析。 四、景深:一般金相显微镜的景深在2-3um之间,因此样品的表面光滑度要求极高,因此制备过程相对复杂。 SEM的景深可以高达几个。
[align=center][font='times new roman'][size=16px]激光扫描共聚焦显微镜的[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]检测[/size][/font][font='times new roman'][size=16px]模式及其在生物医学领域的应用[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=14px]吴晶[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][size=14px],刘皎[/size][/font][font='times new roman'][sup][size=14px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=14px], *[/size][/sup][/font][/align][align=center]1. [font='times new roman']北京大学医药卫生分析中心,北京,100191[/font][/align][font='times new roman'][/font][align=center][font='times new roman'][size=13px]* [/size][/font][font='times new roman']通讯作者[/font][/align][font='times new roman']摘要[/font][font='times new roman']由于激光扫描共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)特有的分辨率和技术优势,使得其成为了生物学、医学及药学等领域重要的科研工具。本文结合[/font][font='times new roman']作[/font][font='times new roman']者所在的北京大学医药卫生分析中心共聚焦平台的工作经验,概述了CLSM适用的样本、[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式以及在生物医学领域的应用,以期为相关科研技术人员提供参考。[/font][font='times new roman']A[/font][font='times new roman']bstract[/font][font='times new roman']Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) has become an important scientific research tool in the fields of biology, medicine and pharmacy due to its unique resolution and technical advantages. Based on the author's work experience in the confocal [/font][font='times new roman']center[/font][font='times new roman'] of Peking University Medical and Health Analysis Center, this paper summarizes the applicable samples, detection modes and applications of CLSM in the biomedical field, in order to provide reference for related scientific researchers and technicians.[/font][font='times new roman']关键词[/font][font='times new roman']激光扫描共聚焦显微镜,[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式,应用[/font][font='times new roman']1 引言[/font][font='times new roman']从17世纪世界上第一台原始的光学显微镜问世以来,光学显微镜在20世纪经历了快速发展时期[1]。但由于普通的光学显微镜受光波衍射效应的限制,分辨率已接近理论极限值。因此,为改善成像质量,提高图像清晰度,从而提高显微镜的成像分辨率,人们采用增加物象与背景的反差来实现此目的[2]。激光扫描共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)的诞生,在一定程度上实现了这一目的。1984年,Bio-Rad公司首次推出世界第一台商品化的CLSM,从此CLSM迅速发展成为现代生物医学等领域科研的有力工具,广泛应用于细胞生物学、生理学、病理学、解剖学、胚胎学、免疫学和神经生物学等领域。[/font][font='times new roman']伴随着光学、计算机等技术的迅速发展,CLSM的分辨率甚至可以突破光学极限(0.2μm),达到0.05μm甚至0.02μm。与分辨率可以达到0.2nm的电子显微镜相比,CLSM的优势是既可以用于固定样品的拍摄,还可以用于活细胞实验,比如观察在特定刺激下细胞某个结构或者荧光强度的变化等。同时还可以通过XYZ[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYT[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYλ[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYZT[/font][font='times new roman'],[/font][font='times new roman']XYλT等多种模式实现多维成像,亦可进行更复杂实验的拍摄,比如荧光共振能量转移([/font][font='times new roman']Fluorescence Resonance Energy Transfer, [/font][font='times new roman']FRET),荧光漂白恢复([/font][font='times new roman']Fluorecence Recovery After Photobleaching, [/font][font='times new roman']FRAP),荧光寿命成像([/font][font='times new roman']Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, [/font][font='times new roman']FLIM)[/font][font='times new roman'],荧光相关光谱/荧光互相关光谱(Fluorescence Correlation/Co-Correlation Spectroscopy, [/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']/FCCS)[/font][font='times new roman']等实验以满足对样品的定性、定量、定位、共定位等多维度多功能的研究。[/font][font='times new roman']本文拟通过按CLSM常见的[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式分别阐述其在生物医学领域的应用,以其为相关科研技术人员提供参考。[/font]2. [font='times new roman']CLSM适用的样本[/font][font='times new roman']CLSM适用的样本非常广泛,从液体、固体等形式的材料或制剂、细菌、培养的粘附细胞、悬浮细胞、细胞团、类器官、各种染色、非染色荧光标记的组织或组织切片、到各种动物(如模式动物线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠等),都可以通过搭载不同载物台进行测试。所有的样品都可以通过匹配不同的器皿(包括共聚焦专用小皿、玻片、transwell小室、孔板等等)和固定器(比如不同热台、孔板支架等)放置到载物台上进行测试。[/font]3. [font='times new roman']CLSM的[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式[/font]3.1 [font='times new roman']单一光切片模式(XY或XZ)[/font][font='times new roman']CLSM的最基本优势在于利用激光代替传统场光源,借助于激光扫描共聚焦显微镜的软件系统,CLSM可以实现点扫描、点探测,得到生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像,从而获得细胞/组织等光学切片的物理、生物化学特性及变化。也可以对所感兴趣的区域进行准确的定性、定量及定位分析。[/font][font='times new roman']CLSM特有的zoom功能,可以用来调节扫描区域的放大倍数。增加选定区域的zoom值,其图像会被放大。但zoom值会受吴晶分辨率的限制,一味的增大zoom值,不能得到相应的高清图像。因此,需根据实际情况参考piexl size进行设定。[/font]3.2 [font='times new roman']三维成像模式[/font]3.2.1 [font='times new roman']Z轴系列及三维成像模式,三维定位/图像重构[/font][font='times new roman']CLSM可对活的或固定的细胞及组织进行无损伤的系列光学切片,获得标本真正意义上的三维数据,这一功能被称为“细胞CT”:通过扫描振镜在X、Y方向的连续扫描,控制软件将扫描的像素点组成共聚焦图像,通过电动载物台沿Z轴方向的连续扫描,可获得样品不同层面连续的光切图像(xyz)。同理,通过沿Y轴方向连续扫描,可获得连续的xzy图像。再经计算机图像处理及三维重建软件,可产生生动逼真的动态效果。[/font]3.2.2 [font='times new roman']时间序列扫描模式(XYT)[/font][font='times new roman']共聚焦显微镜若按照一定的时间间隔、重复地采集样品内固定区域的荧光图像,并对其进行定位、定性及定量分析,则可实现对该样品的实时监测(XYT),此类实验可观察特异荧光探针标记的单个细胞不同部位或不同组织区域接受刺激后的整个变化过程,常用于对单个细胞内各种离子、膜电位、活性氧的比例及动态变化做实时定量分析,例如动态测定活细胞或组织内游离Ca[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、Mg[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、K[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']、Na[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']等离子的分布和浓度的变化、活细胞内H[/font][font='times new roman'][sup][size=13px]+[/size][/sup][/font][font='times new roman']浓度的变化、细胞/线粒体膜电位,自由基等。当Y方向上的扫描行数设为1时,便可进入特殊的XT模式,在这种扫描模式下得到的图像,可以用来计算血流速度等。[/font]3.2.3 [font='times new roman']光谱扫描模式(XYλ/XYΛ/XZλ)[/font][font='times new roman']通常配置有可调节接受范围的检测器[/font][font='times new roman']的CLSM[/font][font='times new roman'],可以实现从400nm-800nm的发射波谱扫描。通过配置具有连续可调波长的白激光,CLSM还可以实现激发波谱扫描。[/font][font='times new roman']3.3四维成像模式(XYZT/XYλT/XYΛT)[/font][font='times new roman']基于[/font][font='times new roman']上述[/font][font='times new roman']三维成像[/font][font='times new roman']模式[/font][font='times new roman'],结合时间序列扫描,可以实现CLSM的四维成像。[/font][font='times new roman']3.4反射光/透射光/微分干涉(DIC)成像模式[3-4][/font][font='times new roman']反射光成像主要是指光源发出的光到达样品后发生反射,检测器将此反射光信号转化为电信号进而生成样品表面的图像。利用反射光成像,能够更好的获得样品的表面纹理等信息,是对荧光图像信息的进一步补充。[/font][font='times new roman']透射光成像技术是通过光源发出的光到达样品后,透过样品的光进入检测器生成光信号,再由检测器转变为电信号所形成的图像信息。透射光成像通常能够更好的呈现目标的外轮廓信息,亦是对荧光图像信息的进一步补充。[/font][font='times new roman']很多CLSM配置有DIC模式。与其他成像技术相比,DIC成像技术通过对光路中梯度变化的呈现,实现“伪立体”效果,如在梯度比较小的区域中,相对比较扁平的上皮细胞亦可以较好的实现“立体”结构,同时,由于DIC成像技术不存在相差成像等技术中出现的光晕,还可以利用这个特点检测到细胞表面分布着的细菌,这是很多成像技术所观察不到的。因此DIC成像技术的主要优势在于不需要对相差环和聚光镜遮挡等因素进行考虑,可以直接实现高数值孔径的物镜观察,即可以提高轴向分辨率,这在对分辨率要求十分高的实验中具有重要的应用价值。[/font][font='times new roman']3.6 特殊[/font][font='times new roman']检测[/font][font='times new roman']模式[/font][font='times new roman']3.6.1 荧光漂白恢复(FRAP)[/font][font='times new roman'][5][/font][font='times new roman']FRAP技术由Axelrod等于20世纪70年代研发,指对细胞内的某一区域荧光漂白后,通过测定荧光分子的恢复速率,来研究活细胞中生物分子的动力学特征。[/font][font='times new roman']通过FRAP实验可以研究生物膜脂质分子的侧向扩散、细胞间的通讯、胞浆及细胞器内小分子物质转移性的观测、以及细胞骨架、核膜结构或大分子组装等。[/font][font='times new roman']3.6.2荧光能量共振转移(FRET)[/font][font='times new roman'][6][/font][font='times new roman']FRET是指两个荧光基团间能量通过偶极-偶极耦合作用以非辐射方式从供体传递给受体的现象。目前FRET技术可广泛用于单个固定细胞、亚细胞或活细胞原位生理环境下检测生物大分子的构象变化和分子间的直接相互作用,如检测配体-受体、蛋白分子共定位、转录机制、蛋白折叠以及蛋白质二聚化等,亦可用于检测酶活性变化、细胞凋亡以及膜蛋白的研究等。[/font][font='times new roman']在FRET体系中,常用的荧光能量供体、受体对主要有:CFP/YFP、BFP/RFP、CY3/CY5等。[/font][font='times new roman']进行FRET实验时,需要满足以下几个条件:① 所检测样品包含两个荧光分子,能量的提供者叫做供体,能量的接受者叫做受体;② 供体与受体的距离在[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']nm之间;③ 供体的发射波长与受体的激发波长一致。当供体的激发波长照射样品时,若没有FRET效应产生,只会检测到供体的发射光;反之,如果有FRET效应发生,则CLSM可检出供体发射的荧光减弱,而受体的发射光增强。[/font][font='times new roman']3.6.4 荧光寿命成像([/font][font='times new roman']FLIM[/font][font='times new roman'])[7][/font][font='times new roman']FLIM技术是研究细胞内生命活动状态的一种非常可靠的方法。荧光寿命是荧光团在返回基态之前处于激发态的平均时间,是荧光团的固有性质,因此其不受探针浓度、激发光强度和光漂白效应等因素影响,且能区分荧光光谱非常接近的不同荧光团,故具有非常好的特异性和很高的灵敏度。此外,由于荧光分子的荧光寿命能十分灵敏地反映激发态分子与周围微环境的相互作用及能量转移,因此FLIM技术常被用来实现对微环境中许多生化参数的定量测量,如细胞中折射率、黏度、温度、pH值的分布和动力学变化等,这在生物医学研究中具有非常重要的意义。目前FLIM技术在细胞生物学中一些重要科学问题的研究、临床医学上一些重大疾病的诊断与治疗研究以及纳米材料的生物医学应用研究等方面均有广泛应用,并取得了许多利用传统的研究手段无法获取的数据。[/font][font='times new roman']3.6.5 荧光共振能量转移-荧光寿命成像(FRET- [/font][font='times new roman']FLIM[/font][font='times new roman'])[8][/font][font='times new roman']FRET本身不是一种成像技术,而是一个物理过程。传统的FRET过程分析通常是基于荧光强度成像来实现,分析的结果容易受光谱串扰的影响。而将FLIM技术应用于FRET过程分析,利用FLIM技术可定量测量这一优势,可非常灵敏地反映供体荧光分子与受体荧光分子之间的能量转移过程。当受体分子与供体之间的距离10nm时,供体的能量转移到受体,受体从基态发生能量跃迁,从而影响供体的荧光寿命。与没有受体分子的时候相比,发生FRET的供体分子的荧光寿命降低。因此,FRET-FLIM联合能够实时监测生物细胞中蛋白质的动态变化,如蛋白质折叠、分子间(蛋白-蛋白,蛋白-核酸)相互作用和细胞间信号分子传递、分子运输以及病理学研究等。[/font][font='times new roman']3.6.3 荧光相关光谱/荧光互相关光谱([/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']/FCCS)[9-12][/font][font='times new roman']FCS[/font][font='times new roman']和FCCS都是在涨落光谱技术的基础上衍生而来的,通过检测某一微小区域内荧光信号的瞬时涨落变化,分析分子的密度、扩散以及分子之间的相互作用,是一种新兴的单分子检测技术。由于FCS/FCCS的高灵敏性可以用来检测生物系统中发生的小概率时间,因此此技术主要用于分子之间相互作用、活细胞分析、核酸分析、蛋白质的寡聚化、蛋白质的动力学研究以及纳米制剂粒径测量等研究,在检测物质浓度、扩散速度、分子结合速率等方面体现出巨大的优越性,亦可用于肿瘤的早期诊断以及高通量药物筛选等。[/font][font='times new roman']FCS技术,即在CLSM焦点的微小测量区域内,通过对荧光强度随时间变化的自发性波动分析和其时间函数自相关的分析,并通过计算机统计与拟合运算,在活细胞内单分子水平给出分子的扩散系数、分子数目、分子浓度及分子之间结合与分离状态等动力学参数的检测方法。其实质是监测带有荧光基团的物质在激光作用体积内的扩散情况,可揭示异质群体中的每个个体,并对各自的亚群进行鉴定、分类、定量比较,亦可对复杂的生化反应提供详细、确定的动力学参数。[/font][font='times new roman']发明FCS的最初目的是在生物系统中研究非常稀的样本浓度的化学动力学特征。随着探测手段、自相关电子学等方面的技术进步,FCS在生物化学中的研究和应用越来越广泛,如经典的细胞膜中脂质扩散研究就是通过CLSM整合了FCS技术后所取得的巨大进展。[/font][font='times new roman']FCCS技术,确切来说是FCS技术的一种延伸应用。其既保持了FCS技术的灵敏性,又可以解决FCS对两种粒子的扩散速度要有明显不同的要求(至少相差2倍,即二者质量差相差8倍)。该技术在实验中通常将两种粒子用不同的荧光进行标记,荧光分子被激发后,产生两种互不干扰的荧光信号,分别被两个独立的检测器探测,然后将探测到的信息进行交叉函数分析。如果分子间存在相互作用,那么两种不同的荧光信号将同时经过检测通道,这时两个检测器就会产生同步的信号波动,从而产生互相关信号;而当单色荧光分子独立在微区域内运动时,则不会产生互相关信号。这样,相互作用的荧光分子和独立运动的荧光分子就被区分开来。由于FCCS技术直接反映分子间的相互作用,而不像FRET技术那样受分子扩散或聚集的影响,因此在生物分子互作、蛋白寡聚化、酶活性研究领域中有重要的应用前景。[/font][font='times new roman']4 结论和展望[/font][font='times new roman']综上,CLSM应用灵活,具备多种检测[/font][font='times new roman']模式,适用于多种样本,[/font][font='times new roman']亦可[/font][font='times new roman']实现多种实验目的,如荧光的定量、定性、定位、共定位,动态荧光的测定等[/font][font='times new roman']。一些特殊的实验模式,将CLSM在生物医学领域的应用进一步扩大。通过[/font][font='times new roman']结合其他[/font][font='times new roman']技术[/font][font='times new roman'](多手段联合拓展[/font][font='times new roman'],如膜片钳、原子力显微镜、光电联用等[/font][font='times new roman'])[/font][font='times new roman'],CLSM必将成为[/font][font='times new roman']助力生物医学领域研究[/font][font='times new roman']的有力工具[/font][font='times new roman']。[/font][font='times new roman']参考文献[/font]1. [font='times new roman']黄德娟,浅谈显微镜的发展史及其在生物学中的用途。赤峰教育学院学报,2000,2:51-52[/font]2. [font='times new roman']肖艳梅,付道林,李安生,激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)及其生物学应用。激光生物学报,1999,8(4):305-311[/font]3. [font='times new roman']弓宇, 郭英玲, 张枫, 刘红旗, 基于反射光和透射光成像的图像识别方法比较。机电产品开发与创新,2013,26(3):7-9[/font]4. [font='times new roman']虞兆芳, DIC成像技术的优势。求知导刊,2016,2:53[/font]5. [font='times new roman']隋鑫,满奕,张越,林金星,荆艳萍,荧光漂白恢复技术及其在生物膜系统研究中的应用。电子显微学报,2017,36(6):601-609[/font]6. [font='times new roman']肖忠新,张进禄,荧光共振能量转移技术在激光共聚焦显微镜中的应用。中国医学装备,2014,8(11):73-75[/font]7. [font='times new roman']刘雄波,林丹樱,吴茜茜,严伟,罗腾,杨志刚,屈军乐,荧光寿命显微成像技术及应用的最新研究进展。物理学报,2018,67(17):178701-1-178701-14[/font]8. [font='times new roman']罗淋淋,牛敬敬,莫蓓莘,林丹樱,刘琳,荧光共振能量转移-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM)技术在生命科学研究中的应用进展。光谱学与光谱分析,2021,41(4):1023-1031[/font]9. [font='times new roman']曲绍峰,林金星,李晓娟,FCS/FCCS技术及其在植物细胞生物学中的应用。电子显微学报,2014,33(5):461-468[/font]10. [font='times new roman']张普敦,任吉存,荧光相关光谱及其在单分子检测中的应用进展。分析化学,2005,33(6):875-880[/font]11. [font='times new roman']黄茹,周小明,荧光相关光谱在生物化学领域中的应用。激光生物学报,2013,22(4):289-293[/font]12. [font='times new roman']游俊,荧光相关光谱(FCS)在生物活细胞中的应用。湖北大学学报(自然科学版),2005,27(1):53-56[/font]
如题,不知哪位老师有扫描探针显微镜的讲学课件?可否给我学习一下?不甚感激!
欢迎ative担任显微镜-扫描探针显微镜SPM版主!我们希望有更多的热心用户能加入到版主队伍中来,也希望在职的版主能在版面中发现有能力的热心用户推荐给我们。论坛正在招募版主,有兴趣的用户请参见这个帖子:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071101/1042199/
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大家一起来讨论扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜和电子探针的主要原理、特点、以及他们对试样的要求和在材料研究中的应用
欢迎unht担任显微镜-扫描探针显微镜SPM/AFM版主!我们希望有更多的热心用户能加入到版主队伍中来,也希望在职的版主能在版面中发现有能力的热心用户推荐给我们。论坛正在招募版主,有兴趣的用户请参见这个帖子:http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071101/1042199/
我公司想买台钨灯丝扫描电子显微镜和场发射扫描电子显微镜,由于是买2台,所以特别看重的是公司的售后。但是售后往往是消息最少的方面。因此不清楚情况,故现在还犹豫不决。不知论坛里的大大们是否给点建议,告知哪家售后好
[color=red]资料包括:[/color]1 扫描电子显微镜: 介绍了采用半导体检测器、YA;检测器和鲁宾逊检测器等反射电子检测器,于,以低真空方式进行观察的低真空扫描电子显微镜及其在耐火材料上的应用例。2 扫描电子显微镜的应用3 扫描隧道显微镜在生物医学中的应用4 国内外扫描电镜发展的特点5 高性能多用途的扫描电子显微镜JSM—58006 常规扫描电子显微镜的特点和发展[url=http://www.instrument.com.cn/download/shtml/014678.shtml]下载资料[/url]这是《湖南冶金》杂志上的一篇文章,对我们搞电镜的很有用,等全文转载于此,希望对大家有用!并向作者张益谨、杨迈莉表示感谢![color=red][b]扫描电子显微镜的安装与验收[/b][/color][提要]本文对如何安装调试与验收扫描电子显微镜作了简单介绍,并以日立S—570型号为例,对验收技术指标、方法及误差计算进行了具体说图。随着我国科学技术与教育事业的发展,电子显微分析技术已在各个领域得到广泛的应用。现已有各种类型及规格近千台,其中半数以上为扫描电子显微镜。由于它具有制样简单,图象直观,且易掌握及理解等优点,因此,将有更多科研单位,高等院校及工厂实验宝购置这种先进仪器。这样,如何进行安装、调试及验收就成为很多人关心及要求了解的问题。一. 安装调试程序安装调试工作包括下述五个环节。1.安装前的准备 (1)安装条件:主要捡查水电供应,接地电阻,防震,防电磁干扰等条件是否满足仪器说明书的要求。可参阅《实验技术与管理》 (2)1986。(2)翻译说明书及操作人员的预先培训。 (3)安装调试除准备一套开箱、运输工具外,还要求准备下列仪器材料如示波器、数字万用表、电离真空计、超声波清洗器、恒温干燥箱、放大冲洗设备、化学药品(如酒精、丙酮)等等。
扫描探针显微镜同其它的显微镜相比,历史比较短,只有20年的时间,大家了解的少一些,这个版也相对冷清了一些,但是发展相当迅速,大有取代SEM的趋势(大胆!^_^)。希望大家多发贴,发贴的内容主要集中在以下方面:1. 扫描隧道显微镜(STM)的构造、原理;2. 原子力显微镜(AFM)的构造、原理;3. 其它扫描探针显微镜,如MFM,EFM,LFM等的结构和原理;4.扫描探针显微镜的各种成像模式:如接触模式,轻敲模式,非接触模式以及相位成像模式等等;5.扫描探针显微镜的各种模式的技巧;6.各类扫描探针显微镜在各个方面的应用:物理,化学,材料,生物等等,包括各种制样技术;7.纳米蚀刻,纳米操纵等等;8.扫描探针显微镜的发展方向。 欢迎补充!欢迎交流![em61] [em61] [em61] [em61] [em61]
[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=124996]扫描探针电子显微镜综述[/url]++++分享:扫描探针电子显微镜综述
扫描隧道显微镜的简介自1993年Ruska和Knoll等人在柏林制成第一台电子显微镜后,已有许多用于表面结构分析的现代仪器问世.1982年,国际商业机器公司苏黎世实验室的Gerd Bining博士和Heinrich Rohrer博士及其同事们,研制成功了世界第一台新型表面分析仪器--扫描隧道显微镜(Scanning Twnneling Microscope,以下简称STM).它的出现,使人类能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着广阔的应用前景,被国际科学界公认为80年代世界十大科技成就之一.1986年为表彰STM的发明者,授予他们诺贝尔物理学奖.STM的基本原理是利用量子力学里的隧道效应。原理图可以简单的描述如下:探针与样品不接触,它们之间有一个势垒,因为有隧道效应,电子有一定几率穿过势垒形成电流。探针与样品之间的距离远,势垒就大,隧道电流就小,电流的大小转化为空间尺度,利用电脑分析就可以得到样品表面的图像。扫描探针一般采用直径小于1nm的细金属丝,被观测样品应具有一定导电性方可产生隧道电流.1 隧道效应理论及有关概念1.1 隧道效应理论 在量子力学中,隧道效应是粒子波动性的直接结果.当一个粒子进入一个势 垒中,势垒势能比粒子动能大时,粒子越过壁垒区出现在势垒另一边的几率为P.设Φ为矩形势垒的高度,E为粒子动能,该粒子穿透厚度为z的势垒区几率P为 P∝e-λkz. (1)其中 ,m为粒子的质量. 基于Bardeen隧道电流理论,隧道电流公式为 I=(e/h)∑f(Eμ),(2)其中f(E)是费米分布函数;U是所加偏压;Mμ,ν是探针的Ψμ态与表面Ψν态间的隧道矩阵元;Eμ是无隧穿情况下Ψμ的能量.Bardeen给出了计算矩阵元Mμ,ν的表达式: Mμ,ν=(h2/8mπ2)∫dS(Ψμ*Ψν-ΨνΨμ*). (3)1.2 针尖-样品表面作用模型对针尖的微观结构目前并不清楚,在这里我们采用Tersoff等人的处理方法,即将针尖的最接近样品出定义为局部球形势阱,如下图:R是针尖的局部曲率半径。区域曲面中心在ro处,d是距样品表面最近的距离。在感兴趣的区域,针尖的波函数可取将近球形式,即 (4)其中 是探针体积,假设针尖的功函数Φ与样品表面的功函数相等。参数 由针尖的几何形貌、电子结构细节及针尖-真空边界条件决定。如果针尖与样品表面距离不是非常近,而偏压又很小时,隧道哈密顿方法可以用来描述这种隧穿过程.采用独立粒子模型,隧道电流I可近似表示为 I=(e/h)∫dEA(R,E,E+eU), (4) A(R,E,E′)=∫ΩΤdρ∫ΩΤdρ′UT(ρ)UT(ρ′)gS(ρ+R,ρ′+R,E)gT(ρ′,ρ,E′), (5)其中gS和gT是样品表面和针尖的格林函数的虚部,其表达式为 gS(r,r′;E)≌∑Ψμ(r)Ψμ*(r′)δ(E-Eμ),(6) gT(r,r′;E)≌∑Ψν(r)Ψν*(r′)δ(E-Eν).(7)(5)式的积分遍及针尖的体积ΩΤ;ρ和ρ′是由固定点R处到针尖表面的极坐标;R表示针尖到样品表面的相对位置;U(ρ)表示针尖的势Ψμ;E(Ψμ,Eμ)为样品(针尖)的本征波函数及本征能量.
谁有发射电子显微镜和扫描电子显微镜的知识啊,本人菜鸟一枚
首先普及一下扫描探针显微镜的知识:http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09502.gif 原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)是20世纪80年代初问世的扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope,SPM)的一种。1986年,Dr.Binning 因发明扫描探针显微镜而获得诺贝尔物理奖。这种显微镜可以直接观察物质的分子和原子,为进一步探索微观世界提供了理想的工具,对于材料的研制开发,生物分子的表征起到了巨大的作用。进入正题 http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09503.gif Flatten原理:对每条扫描线上没有被MASK的数据根据最小二乘法计算出一个拟合的多项式,然后把这条扫描线上所有的数据点减去此多项式。 用途:用来去除由于扫描管垂直方向的漂移,扫描过程中出现的跳线,扫描管的弧线运动等原因而引起的扫描线之间产生的垂直方向错位。 上面只有文字的描叙有点抽象了http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09512.gif那让我们来看看它神奇的效果吧,有图有真相http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09507.gifhttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307051727_449680_2224533_3.jpg (Flatten前的图片)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307051728_449682_2224533_3.jpg (Flatten前要框住亮点)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307051730_449684_2224533_3.jpg (Flatten后)在来看看它3D图的变化http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307051731_449686_2224533_3.jpg Flatten前http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307051732_449687_2224533_3.jpg Flatten后 很明显Flatten前后的差别,当然有人会问你这样Flatten之后是不是图像变得不真实了呢?那么我们在Flatten时应该注意这些事项: 在做flatten时,一定要把图象中不在同一平面内的特征stopband框起来,然后再进行处理,否则在具有高特征区域的水平线上会处理低的区域;而在具有低特征区域的水平线上会出现高的区域。对图像分析产生的影响:由于flatten去除了扫描线与扫描线之间的垂直方向的offset,它同时也就修改了图象Y方向的信息,所以在分析图象时要注意到这点,比如1. 在做roughness分析时,flatten对结果的影响会很大。2. 在测量台阶高度时,如果扫描方向与台阶垂直,flatten没有什么影响;但是如果扫描方向与台阶平行,用flatten处理图象则会产生很大的影响。以上就是我对Flatten的神奇效果的理解http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/e
现在扫描电子显微镜单位种类太多,有没有比较权威的文章,给予分类.
《电 子 显 微 学 报》Vol221 ,No.2 2002-24 闭志强,蔡炳华,梁世春 随着扫描电镜在各学科领域的广泛应用,其涉及的样品种类日趋繁多,因此需要不断地探索新的制样方法。本文报道我们建立的几种生物样品扫描电镜特殊制样技术及获得的几张显微照片.......[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=26114]几种扫描电子显微镜植物样品的制备技术[/url]
课程内容提纲 第一部分:扫描电镜第一章:扫描电镜1.1 慨论1.2扫描电镜原理1.3扫描电镜结构1.4扫描电镜的分辨率1.5扫描电镜图像的形成第二章:高分辨扫描电子显微镜2.1 场发射扫描电子显微镜2.2 SE和BSE之差做为信号的方式2.3 工作距离2.4 使用强磁物镜的方式第三章:扫描电子显微镜的实践3.1 扫描电子显微镜的操作3.2 扫描电子显微镜图像的毛病3.3 扫描电子显微镜的保养3.4 扫描电子显微镜的安装条件3.5 扫描电子显微镜的验收与维护3.6小结第四章:计算机图像演示第二部分:能谱分析第一章、引 言第二章、EDS系统的工作原理1.系统概述2.吸收和处理过程3.计数率的考虑4.谱仪的分辨率第三章、X 射线的产生和与物质的相互作用1.萤光产额2.连续辐射的产生3.莫塞莱定律X射线定性分析4.X射线的吸收5.二次发射(萤光)第四章、X射线测量第五章、能量定性分析1.检出限2.探测器的效率3.空间分辨率3.谱仪分辨率4.伪峰(“artifact”peaks)5.定性分析结果的表示方法第六章、电子显微镜的操作及其参数的选择1.加速电压2.电子源3.孔径光栏选择4.镜筒的合轴5.样品/探测器的几何条件第七章、定 量 分 析1.脉冲计数统计误差2.块状试样的定量分析第八章、能谱的定性和定量分析的方法与步骤1.定性分析概述2.定量分析概述第九章、能谱失真与杂散幅射 1.谱峰的失真2.背底的失真3.杂散辐射第十章、能谱的验收与维护第三部分:实际操作
前言:扫描探针显微镜它包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜、扫描近场光学显微镜、静电力显微镜、磁力显微镜等20多个品种的庞大显微镜家族。这类显微镜的问世不仅仅是显微技术的长足发展,而且标志着一个科技新纪元——纳米科技时代的开始。这类显微镜自问世以来,在物理学、化学、医学、生物学、微电子学与材料科学等领域获得了极为广泛的应用,并一直是国内外科技人员研究的热点。作为仪器使用技术人员,虽不能开发出更出色的仪器,但是如何充分利用它,如何让它发挥到极至得到理想的结果,是我们仪器使用者应该探索的。实验室不容忽视的温湿度变化,对扫描探针显微镜测试结果影响有多大呢?本文研究了扫描探针显微镜,在四种不同湿度环境下(实验室温度调节受限这里不做研究)测试三种不同材料表面形貌,并对测试结果进行对比,得出仪器最佳使用湿度环境。 一、仪器介绍http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669577_2224533_3.jpg 图A图A为布鲁克公司型号为Nano man VS 扫描探针显微镜http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016082509141228_01_2224533_3.jpg 图B图B为海瑞弗公司的精密空调机(有快速除湿功能) 二、测试过程及分析选择一个阴雨天气,首先关闭精密空调机除湿功能,等待室内湿度加大,湿度显示90%时,对实验材料表面扫描成像(不需要抬起探针保持扫描状态)开启除湿机,湿度显示80%时保存一张形貌图,等湿度降到70%、60%分别保存一张形貌图。如此,重复以上操作步骤,分别对普通载玻片、普通硅片、非晶材料三种不同材料表面测试,得到如下图结果。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016082509174389_01_2224533_3.jpg http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016082509175648_01_2224533_3.jpg 上图随机选取普通载玻片某个区域,在湿度90%时,图1.1a、b区域,出现非常明显的干扰条纹,这种条纹的出现,一般是由于测试表面比较湿或者样品在微动引起的。这里很明显是因为空气湿度过大,在载玻片表面已经形成了水珠,对扫描过程干扰过强导致扫描失败。再看图1.2,这时候湿度降到80%,强烈的干扰条纹基本消失,但是图片上颗粒状不明显,棱角模糊,这是因为样品表面还残留着一层水膜,有的区域探针无法穿透水膜扫描到真实的样品表面,所以扫描出来的图像在感官上有一种朦胧的感觉。再看图1.3湿度降到70%,图像上的颗粒明显,棱角清晰,这说明残留水膜基本消失。图1.4湿度降至60%的时候已经达到理想效果。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016082509192148_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016082509193007_01_2224533_3.jpg上图非晶材料做完纳米压痕实验后残留的一个压痕印迹,图2.1湿度90%时虽然没有出现强烈干扰条纹,但是a、b区域有着很厚的水膜,显然扫不出清晰的图片。图2.2湿度80%,可见上半部小部分处于模糊状态,水膜未彻底消失,当湿度降至70%[color=windowtex