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微观结构

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微观结构相关的论坛

  • 科学家完成人类脑白质微观结构图集

    利用新型核磁共振成像技术,历时三年科学家完成人类脑白质微观结构图集 中国科技网讯 最近,一由欧洲多个国家研究人员组成的联合研究小组宣称,他们利用其开发的新型核磁共振成像技术,历时三年,完成了人类大脑白质微观结构图集。该图集的完成,将大大推动科学家对人类大脑白质的研究,对于未来神经科学和医学的研究发展具有重要意义。 白质是神经系统的三个重要组成元素之一。过去由于缺乏有效的研究工具,神经科学领域中的研究主要集中在灰质和神经元的研究上,而对于白质的研究则相对较少。为了完成大脑白质图集,联合研究小组开发了新的核磁共振成像方法,这种方法提供了前所未有的细节和准确性,使得科学家们首次可以对整个大脑活体的微观结构进行可视化探查,重新理解大脑思维过程与细胞结构的关系。 此次联合研究小组发布的大脑白质图集涵盖了100名志愿者的脑部三维图像,详细描述了大脑白质的微观特征,如细胞大小、密度、纤维直径等。这些图像可作为未来医学和基础神经科学两个领域中大脑研究的参考标准,不仅有助于科学家对大脑的理解达到一个新的高度,同样使得那些非专业用户,如医生或医疗人员,可以利用它来了解有关大脑的知识。可以预见,籍此图集的诞生,未来学界对于大脑白质结构及功能的研究将会大大加强。(记者 刘海英) 《科技日报》(2012-10-22 二版)

  • 油炸方式对油炸藕片吸油率与微观结构的影响

    跟小伙伴儿们分享一下油炸方式对油炸藕片吸油率与微观结构的影响,。在油炸藕片微观结构方面发现, 常压油炸, 藕片表面有 2 / 3的区域被油覆盖, 且内部破碎细胞较多充满了油脂。真空低温油炸可以很好地保存细胞的完整性, 在内部细胞仅在间隙有油脂分布, 从而吸油率较低。研究表明, 运用所筛选的最佳油炸工艺条件, 将真空技术应用于藕片的加工是可行的,产品感官品质明显优于常压油炸。综上所述, 本研究为下一步从微观方面改善样品来降低吸油率, 并改善油炸藕片的质量及口感奠定了基础, 同时也为油炸食品行业提供了有效的理论数据和手段。感兴趣的小伙伴儿们可以下载附件哦

  • 【资料】金纳米颗粒微观结构首次得到揭示

    [B]“这是一项应该被写入教科书的重要发现” [/B]纳米颗粒的广泛应用并不意味着科学家对它们的微观结构了如指掌。美国科学家的一项最新研究,首次揭开了科研中经常用到的一种金纳米颗粒的神秘面纱。相关论文以封面文章的形式发表在10月19日的《科学》杂志上。 由于金的活动性弱且对空气和光线都不敏感,实验室中经常用金纳米颗粒作为示踪剂,比如探测样本中是否存在某种DNA或者蛋白质。为了防止不同金纳米颗粒的原子之间形成化学键,科学家经常在金纳米颗粒表面覆盖一层保护性分子层,最常用的是含硫的分子团。如果改造这些含硫分子团,使其具有特殊的绑定位点或者荧光标记,观察和区分金纳米颗粒将更加容易。 尽管如此,科学家对金纳米颗粒的结构却没有清晰的认识,有认为金纳米颗粒是胶质的,形状杂乱,大小不一,还有认为它们是具有同一尺寸和结构的离散分子。 在最新的研究中,美国斯坦福大学Roger Kornberg领导的小组成功制备出了有单层硫醇保护的金纳米颗粒晶体,并利用X射线结晶学技术,首次对它们的精确结构进行了成像。值得注意的是,制备晶体和确定结构一样,都是突破性的进展。

  • 常见动物毛皮在宏观微观形态下的辨别

    常见动物毛皮在宏观微观形态下的辨别

    毛皮羊毛皮种类较多,毛一般较粗糙,手感较涩;微观结构下,毛一般有较明显的鳞片呈覆瓦状排列。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191700_668045_2974654_3.png狐狸毛皮狐狸毛皮毛较长,饱满,手感较好,针毛一般无成簇现象;微观结构下可见绒毛有明显的饱满髓腔。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190912_584645_2974654_3.png兔毛皮兔毛皮毛较短,手感较细腻;微观结构下可见明显规则的髓腔,呈单列或多列梯形状。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190916_584647_2974654_3.png貉子毛皮貉子毛皮毛较长,针毛较硬,针毛毛尖具有明显的黑色,成簇分布;显微结构下绒毛鳞片具有较明显的翘角,有少数毛具有不饱满髓腔。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190912_584646_2974654_3.png水貂毛皮水貂毛皮毛较短,较密,光泽较好,针毛和绒毛有分层现象,针毛较硬;微观结构下可见绒毛有对称分布的鳞片,翘角明显。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602190912_584642_2974654_3.png

  • 显微镜:探索微观世界的奇妙工具

    显微镜:探索微观世界的奇妙工具在人类探索自然的漫长历程中,显微镜无疑是一把开启微观世界大门的钥匙。它以其独特的放大能力,让我们得以窥见那些肉眼无法察觉的奇妙景象——细胞的结构、微生物的形态、甚至是分子与原子层面的奥秘。本文将深入介绍显微镜的发展历程、基本构造、工作原理以及它在科学研究、医学诊断、工业检测等多个领域中的广泛应用。https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409190935059333_5216_6742570_3.jpeg一、显微镜的历史沿革显微镜的发明可以追溯到17世纪初,荷兰眼镜商汉斯利伯希是公认的现代显微镜之父。他通过组合两片凸透镜,制成了世界上第一台复合显微镜,虽然其放大倍数有限,但已足以让人们初窥微观世界的神秘面纱。随后,罗伯特胡克、安东尼范列文虎克等科学家对显微镜进行了不断改进,大大提高了其放大倍数和成像质量,为后来的微生物学、细胞学等学科的发展奠定了坚实基础。二、显微镜的基本构造现代显微镜的结构复杂而精密,主要由光学系统、机械系统和照明系统三大部分组成。 ? 光学系统:是显微镜的核心部分,包括物镜、目镜和镜筒等组件。物镜位于标本下方,负责将标本放大并成像;目镜则位于观察者眼睛上方,进一步放大物镜形成的图像供人眼观察。镜筒则连接物镜和目镜,确保光线能够准确传输。 ? 机械系统:用于调节显微镜的位置和角度,包括底座、支架、载物台、调节旋钮等部件。通过这些部件的精确调节,可以实现对标本的精确定位和观察。 ? 照明系统:为显微镜提供充足的光源,确保标本能够被清晰照亮。常见的照明方式有透射照明和反射照明两种,分别适用于透明和不透明标本的观察。 三、显微镜的工作原理显微镜的工作原理基于光的折射和放大原理。当光线通过物镜时,由于物镜的凸透镜特性,光线会发生折射并聚焦于一点形成实像。这个实像随后被目镜进一步放大并投射到观察者的视网膜上形成虚像。通过调节物镜和目镜的焦距以及载物台的位置,可以实现对标本不同深度和层次的观察。四、显微镜的应用领域显微镜在科学研究、医学诊断、工业检测等多个领域中发挥着不可替代的作用。 ? 科学研究:在生物学、医学、材料科学等领域中,显微镜是研究微观结构和功能的重要工具。例如,通过电子显微镜可以观察到细胞的超微结构;通过荧光显微镜可以研究生物分子的分布和相互作用。 ? 医学诊断:显微镜在病理学、微生物学等医学领域中具有广泛应用。医生可以通过显微镜观察患者的组织切片或体液涂片来诊断疾病;同时也可以通过显微镜检测细菌、病毒等微生物的存在和类型。 ? 工业检测:在半导体制造、精密机械加工等行业中,显微镜被用于检测产品的微观缺陷和表面质量。通过显微镜的高精度成像能力可以实现对产品质量的严格控制和优化生产流程。 五、结语显微镜作为探索微观世界的重要工具不仅揭示了自然界的无限奥秘也推动了科学技术的飞速发展。随着科学技术的不断进步和创新显微镜的性能和应用范围也在不断拓展和提升。未来我们有理由相信显微镜将继续在各个领域中发挥重要作用为我们揭示更多未知世界的秘密。

  • ★ ★ ★请各位老师帮忙!想用TEM作镍钛合金的微观损伤实验★ ★ ★

    我现在想用TEM作镍钛合金的微观损伤实验(样品的参数:厚度为300µ m的多晶结构、冷扎薄片,其中镍钛合金中Ni占56.4%,Ti占43.6% (质量百分比)),微观损伤其实就是预先在NiTi片上作直径大约5微米的深度大约在600纳米的压痕。请教各位高手,TEM都能观测什么微观和亚微观的结构和损伤?第二个想请教大家的是,关于我这样品、针对可能出现的损伤,TEM的制样方法?我想看一下压痕的抛面。在请教一下老师们我怎么实现“并将20分悬赏积分分配给帮助过自己的VIP用户”,谢谢!非常期待各位的援助!万分感谢!

  • 探秘微观世界:SEM/EDS在材料科学中的应用

    [b]SEM/EDS简介[/b]首先,让我们简要了解一下SEM/EDS技术。SEM(扫描电子显微镜)通过聚焦高能电子束,可以获得高分辨率的表面形貌图像。而EDS(能谱分析)则是SEM的强大补充,能够提供样本的元素组成信息。这两者的结合,为我们打开了微观世界的大门。[b]微观视角下的材料[/b][list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]纳米结构的解析:[/color]SEM的高分辨率使得我们可以深入研究材料的纳米结构。从纳米颗粒到纳米管,SEM图像为我们展示了材料表面的微小细节,为纳米材料设计和改进提供了关键信息。[*][color=var(--tw-prose-bold)]腐蚀与磨损分析:[/color]对于各类材料的腐蚀与磨损问题,SEM/EDS的应用可追踪表面的微观变化。通过观察微粒的分布和元素组成,我们能够深入了解材料在使用过程中的耐久性和稳定性。[*][color=var(--tw-prose-bold)]新材料研究:[/color]在新材料的研发中,SEM/EDS技术可以帮助科学家们了解材料的成分和结构,为设计出更具性能的新材料提供支持。这对于电子、光电和生物医学领域的创新至关重要。[/list][b]SEM/EDS在生命科学中的崭新视角[/b]除了在材料科学领域的应用,SEM/EDS在生命科学研究中也发挥着越来越重要的作用。[list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]细胞和组织的微观观察:[/color]SEM的高分辨率使得生物学家能够深入观察细胞和组织的微观结构,为生命科学研究提供更为详尽的信息。[*][color=var(--tw-prose-bold)]病理学研究:[/color]在病理学领域,SEM/EDS技术帮助研究人员更全面地了解病变组织的微观特征,为疾病的诊断和治疗提供重要线索。[/list][b]结语[/b]SEM/EDS技术正逐渐成为材料科学和生命科学研究中不可或缺的工具。通过这一技术,我们能够深入微观世界,发现未知,解锁材料和生物之谜。如果你对微观世界充满好奇,SEM/EDS或许将是你深度探索的窗口。欢迎大家在评论区分享你对这一领域的疑问或想法,让我们一同探索微观世界的奥秘。

  • 【分享】金属和合金的微观分析

    【分享】金属和合金的微观分析

    金属和合金的微观分析 microanalysis of metals and alloys   金属与合金的各种相的形貌(形状、大小和分布等)、晶体结构、化学组成等微观的研究,统称微观分析。金属与合金的性能与其显微组织密切相关。随着微束分析仪器的不断发展,对金属与合金的分析也逐渐深入,由过去的毫米、微米尺度正在进入到纳米(1nm=10-9m=10┱)尺度。在某些特殊情况下,甚至可以直接观察单个原子,并确定其原子序数。根据微束源不同,微观分析仪器可分光子、电子和离子束三大类(图1)。此外中子衍射也有所应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292123_34034_1634962_3.jpg[/img]光束微观分析 人们最早是使用光学显微镜观察钢的相变及各种相的形貌,在此基础上形成了金相学这门学科(见光学金相显微术)。后来又用 X射线衍射研究晶体结构(见X射线衍射),曾以此证明 β-Fe与铁素体相同,不是一种新相。到了30年代,这种晶体结构研究阐明了电子化合物的晶体结构类型与电子浓度间的关系,发现了固溶体在预沉淀阶段中溶质原子偏聚成的GP区,确定了金属晶体在范性形变中的滑移面与滑移方向,并在此基础上发展出位错概念和其几何模型(见晶体缺陷)等等。这种X射线金相研究的建立为金属学奠定了基础。   过去,合金中的第二相颗粒的化学成分,主要是用化学或电化学方法,先将它们从基体中分离出来,再用常规化学分析方法测定,如过渡族金属在铝合金中与铝形成的化合物和在合金钢中与碳形成的合金碳化物等(见合金相)。应用激光技术,在光学显微镜中安装激光源,使激光通过透镜中心孔射到金相试样上选好的第二相颗粒上,测定所含各元素的发射光谱,可以测定微区成分,但是激光束的直径在10μm以上,因此这种激光探针只适用于分析如钢中夹杂物、矿物及炉渣中较粗大的颗粒。   电子束微观分析 电子显微镜的问世把放大倍率由光学显微镜的一千多倍提高到扫描电子显微镜(SEM)的几万倍或透射电子显微镜(TEM)的几十万倍(见电子显微学)。不仅如此,电子显微镜还发展成为一个全面的微束分析仪器,既能观察几个埃(┱)的微观细节,还能进行几十埃范围的晶体结构分析(选区或微束电子衍射)和成分分析(X射线谱或电子能量损失谱)。   X射线波谱和电子探针 聚焦的电子束照射到试样上,使其中的原子失掉核外电子而处于激发的电离态(图2a),这是不稳定的,外层电子会迅速填补内层电子空位而使能量降低(图2b)。4释放出来的能量(在图中是EK-EL2)可以产生该元素的具有特征波长或能量的标识X射线谱。根据这些X射线的波长不同,经分析晶体展谱(X射线波谱,wave dispersive spectroscopy,简写为 WDS)或根据X射线光子能量不同由半导体探测器等展谱(X射线能谱,energy dispersive spectroscopy,简写为EDS)。X射线波谱仪的构造原理与X射线荧光谱仪基本相同,只不过是用电子而不是用X射线作为激发源。X射线波谱仪的特点是分辨率高,因此分析的精度高而检测极限低,此外,根据布喇格定理2dsinθ=λ,采用晶面间距d 大的分光晶体,可以分析标识X射线波长为λ的硼、碳、氮、氧等轻元素。它的缺点是分光晶体接受X射线的立体角小,X射线的利用率低;此外,试样要求象金相试样那样表面平正光洁,不能分析凸凹不平的试样。电子探针(electron microprobe,简写为EMP)就是由几个电磁透镜组成的照明系统与 X射线波谱仪结合在一起的微束分析仪器,电子束焦斑直径一般是0.1~1μm。将金相试样置于电子探针仪中,用静止的电子束可以得到定点的分析结果,也可以用扫描电子束得到一些元素在一条直线上的一维分布或一个面上的二维分布。电子探针在分析合金中第二相的成分、偏析、晶界与表层成分方面用途很广。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292123_34035_1634962_3.jpg[/img]X射线能谱仪 主要由半导体探测器及多道分析器或微处理机组成(图3),用以将在电子束作用下产生的待测元素的标识 X射线按能量展谱(图4)。X射线光子由硅渗锂 Si(Li)探测器接收后给出电脉冲信号。由于X射线光子能量不同,产生脉冲的高度也不同,经放大整形后送入多道脉冲高度分析器,在这里,按脉冲高度也就是按能量大小分别入不同的记数道,然后在X-Y记录仪或显像管上把脉冲数-脉冲高度(即能量)的曲线显示出来。图4就是一个含钒、镁的硅酸铁矿物的 X射线能谱图,纵坐标是脉冲数,横坐标的道数表示脉冲高度或X射线光子的能量。X射线能谱仪的分辨率及分析的精度不如根据波长经晶体分析的波谱仪,但是它没有运动部件,适于装配到电子显微镜中,而且探测器可以直接插到试样附近,接受X射线的效率很高,适于很弱的X射线的检测。此外,它可以在一、二分钟内将所有元素的 X射线谱同时记录或显示出来。X射线能谱仪配到扫描电子显微镜上,可以分析表面凸凹不平的断口上的第二相的成分;配到透射电子显微镜上可以分析薄膜试样里几十埃范围内的化学成分,如相界、晶界或微小的第二相粒子。因此X射线能谱仪目前已在电子显微学中得到广泛应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292124_34036_1634962_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611292124_34037_1634962_3.jpg[/img]X 射线能谱分析的一个较大弱点是目前尚不能分析原子序数为11(Na)以下的轻元素,因为这些元素的标识X射线波长较长,容易为半导体探测器上的铍窗所吸收。目前正在试制无铍窗及薄铍窗的探测器,目的是检测碳、氮、氧等轻元素。   电子能量损失谱(electron energy loss spectro- scopy,简写为EELS) 能量为E的入射电子与试样中原子的非弹性碰撞使后者电离而处于较高能量的激发态(图2a中是K激发态、能量为EK),入射电子损失的能量为EK+ΔE,ΔE为二次电子的逸出功。由此可见,对于不同元素,电子能量损失有不同的特征值。使透射电子显微镜中的成像电子经过一个静电或电磁能量分析器,按电子能量不同分散开来。除了有一个很强的无能量损失的弹性电子能量峰外,还会出现一些与试样中各元素相对应的较弱的具有特征能量损失的峰。尽管这些峰不很明锐(较好的水平是2~3eV),定量分析还存在一定困难,但是由于它有下列两个显著优点而在透射电子显微术中逐渐得到广泛应用:一是可以分析B、C、N、O等轻元素;二是将电子束聚焦到几十埃就可以测出微小区域的组成。显然,入射电子由于产生标识X射线而损失一定能量(图2a、b),可见电子能量损失谱和X射线能谱有着密切关系。

  • 生物显微镜:揭示生命微观世界的利器

    摘要:本文将对生物显微镜进行详细介绍,包括其原理、类型、应用领域以及未来发展趋势。生物显微镜是生命科学研究中不可或缺的工具,它让我们能够深入观察生命的微观世界,从而更好地理解生命的奥秘。一、生物显微镜的原理生物显微镜的工作原理基于光学成像技术,通过透镜组合将微小物体放大并呈现出清晰的图像。它主要由光源、物镜、目镜、载物台等部分组成。生物显微镜利用可见光或荧光等光源照射样品,通过物镜将样品放大,再经过目镜进一步放大,最后由观察者或相机捕捉到放大的图像。二、生物显微镜的类型[list=1][*]光学显微镜:利用可见光成像,适用于观察细胞结构、组织切片等样品。[*]荧光显微镜:利用荧光染料标记样品,通过激发荧光观察特定结构或分子。[*]共聚焦显微镜:通过激光扫描样品,实现三维层析成像,适用于观察厚样本。[*]超分辨显微镜:突破光学衍射极限,实现更高分辨率成像,如STED显微镜、PALM/STORM显微镜等。[/list]三、生物显微镜的应用领域[list=1][*]生命科学研究:观察细胞结构、分子定位、生物大分子互作等。[*]医学诊断:病理诊断、细胞学检查、病原微生物检测等。[*]环境科学:观察微生物、污染物等环境样品的形态和结构。[*]材料科学:观察纳米材料、复合材料等微观结构和性能。[/list]四、生物显微镜的未来发展趋势[list=1][*]高分辨率与高速成像:随着技术的不断进步,生物显微镜将实现更高的分辨率和更快的成像速度,为生命科学研究提供更多细节和动态信息。[*]多模态成像:将多种成像技术融合到一台显微镜中,如光学、荧光、拉曼等多种模态,以实现对样品的多角度、多层次观察。[*]智能化与自动化:AI和机器学习等技术的发展将推动生物显微镜的智能化和自动化进程,实现自动样品定位、图像分析等功能,提高研究效率和准确性。[*]非线性光学成像:利用非线性光学效应,如二次谐波生成、多光子激发等,实现无标记、无损伤的深层组织成像,为生物医学研究提供新的观察手段。[*]便携式与便携式显微镜:为了满足野外、临床等场景的实时观测需求,生物显微镜将朝着更小巧、便携的方向发展。[/list]总结:生物显微镜作为揭示生命微观世界的利器,在生命科学、医学、环境科学等领域发挥着重要作用。随着科技的不断进步和创新,生物显微镜的分辨率、成像速度和功能将不断提升,为探索生命奥秘提供更多可能性。在未来,我们有理由相信生物显微镜将继续为科学研究和应用领域带来更多的突破和成就。

  • 行星式(Fritsch P7)和振动式(Spex 8000)高能球磨机制备Fe(Nb,Zr)合金的微观结构和磁性行为对比

    通过两种不同运动方式的高能球磨机(行星式和振动式)制备出Fe80Nb7B12Cu1和Fe80(NiZr)7B12Cu1两种纳米晶合金。分别通过X射线衍射(XRD)、差热热重分析(DSC)、振动磁强计(VSM)等手段测定研磨粉末的微观结构、热效应和磁性行为。相对来讲,研磨方式的不同会影响最终产物的微观结构和性能。结果显示:生成的两种纳米晶合金的主要相是体心立方结构的Fe基固溶体,且振动式高能球磨带来更高的能量输入;通过SPEX 8000振动式高能球磨机制备的Fe80Nb7B12Cu1纳米合金发现次生Nb(B)相,而Fritsch P7行星式球磨机制备的Fe80(NiZr)7B12Cu1只观察到了少量的Zr基次生相;纳米晶晶粒尺寸为9.5-15.1nm,次生相则对应着更低的晶粒尺寸;室温下测量矫顽力值在28.6—36.9Oe。 [img=,1,1]http://www.instrument.com.cn/download/paper/DownloadCounter/?id=869857&type=1[/img]

  • OPTON的微观世界|第4期 食物中的力学知识 不同品质大米的微观力学分析

    OPTON的微观世界|第4期 食物中的力学知识 不同品质大米的微观力学分析

    一、前期回顾上期我们发现纸币防伪条之所以呈现不同色彩和形貌是因为特殊的微观结构所导致(详细情形见第三期文章),材料的微观结构对宏观的光学性能巨大的改变。由于大部分读者在上期投票中选择【B选项:1元/斤的大米和10元/斤的大米在显微镜下有何区别。】那么今天笔者带领大家来一起探索优质大米(吃起来劲道的新米)和劣质大米(口感较差的陈米)在显微结构上有什么不一样。二、序 言金属的强度、韧性、脆性与它的微观组织结构有很大的联系:韧性强的金属材料会发生韧性断裂,在断口的断面会观察到有典型“韧窝”特征的韧性断裂区;脆性大的金属会发生脆性断裂,在断口的断面会观察到有典型“台阶”特征的解理断裂区。这些不同的断口形貌是由微小的热处理工艺或材料成分的微小差别所引起的,不同的微观组织形貌代表了不同的金属材料生产工艺。那么我们猜想:是否可以通过显微形貌分析来判断生长周期不一样、或者营养成分/化学物质不一样的农作物呢?三、大米断面显微形貌分析,大米淀粉形貌及淀粉复粒形貌本期选择同种大米的两个不同时期(新米10元/斤、存放半年的陈米6元/斤)的样本进行微观形貌的拍摄,来研究放置时间长的大米除了靠气味和口感上的差异来区分外,是否可以通过材料显微分析的手段来进行辨别。01大米断口分析http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702241444_02_3001042_3.jpg 大米断口显微形貌图如上图A所示,我们把大米粒掰断后可以看到大米粒断口是有形貌特征的。放大到100倍下如图B我们可以看到有类似金属沿晶断口及窝韧形貌特征的存在。图C是窝韧特征的细节放大图,可以发现是由10μm左右的一粒粒大米淀粉微粒组成的、断口高低起伏且小一点的淀粉微粒棱角分明。图D是大米内部淀粉复粒组成的,大米复粒表面比较光滑,复粒淀粉之间的交界面都很平滑,且复粒内不光有淀粉微粒,微粒之间还会有蛋白质存在(表面黑色条纹部位)。从上图我们可以看出大米颗粒是由一粒粒淀粉微粒所组成的复粒淀粉粒所组成,当断裂部位是沿复粒淀粉截面扩展时,断口呈现平滑的沿晶裂纹特征;当断裂部位穿过复粒淀粉而扩展时,断口呈现穿晶断裂。不同大米由于生长周期及成分都有差别,导致了淀粉微粒、淀粉复粒的形貌及它们之间的结合力各不相同,因此不同大米的断口形貌也完全不一样。02复粒淀粉沿晶/穿晶断口形貌分析http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702241444_03_3001042_3.jpg 复粒淀粉穿晶断裂(左)和沿晶断裂(右)形貌差异对比上图左是复粒淀粉断裂时的断口形貌,可以发现中间的淀粉微粒周围暗色的部分是大米内部的蛋白质,一个个淀粉微粒是由蛋白质连接起来的,其中画红圈的部分是大米内部的脂质颗粒,该颗粒在新大米断口处几乎没有,而在陈旧大米内部有很多,推测该脂质的析出导致了连接淀粉微粒的蛋白质发生了变化,导致大米复粒内部黏合力发生改变。上图右是大米淀粉复粒表明断口图,可以看出断口处非常平滑,正常情况下淀粉复粒间的结合能是远低于淀粉粒间内部结合能的,所以断裂一般都发生在淀粉复粒平滑处。03新米与陈米断口微观形貌结构对比http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702241444_04_3001042_3.jpg陈米(左)与新米(右)断口显微形貌差别在显微镜下我们可以看到陈米断口(上图左)相较于新米断口(上图右)呈现更多的“窝韧”形貌特征,断裂面穿过了大米复粒淀粉。而新米大部分断口为“沿晶”解理,断裂面沿淀粉复粒扩展。拍摄结果表明正常新米内部的结合是复粒淀粉内部大于复粒淀粉边界的。随着大米放置时间的增长,米粒内部的化学物质发生了变化,导致复粒淀粉内部的微粒间键合减弱结合力变差,断裂裂纹面主要由从复粒淀粉边界扩展变为从复粒淀粉穿过后断裂。四、后 记“天空没有翅膀的痕迹,但是鸟儿却飞过”。不同于鸟儿在天空飞过没留下痕迹,任何材料的生产和合成所经过的工艺都会在材料内部留下显微痕迹,通过显微技术来辨别材料的显微形貌/结构的特征,可以轻易的判断出材料的生产工艺及历程。例如现阶段人们已经开始利用显微镜来鉴别区分不同植物、动物的品种,从而为原材料把控、溯源、生产过程质控提供了重要指导依据。

  • tg微观相容

    请教各位大虾,晶体和非晶体有没有可能微观相容麦芽糊精可算高聚物,有没有Tg,能否与果糖,葡萄糖微观相容?[em38]

  • OPTON的微观世界|第3期 揭开“财富”之谜 ——显微技术在钞票防伪中的应用

    OPTON的微观世界|第3期 揭开“财富”之谜 ——显微技术在钞票防伪中的应用

    前期回顾前两期内容我们通过显微分析技术,探索了防雾霾口罩的微观结构和显微镜下雾霾颗粒的形貌,并且通过SEM扫描电子显微镜与能谱EDS联用分析了被口罩所拦下的颗粒的化学组成。本期我们将继续通过显微分析来探索:【为何2009版的美元被称为最难仿制的货币】。序 言如下图所示,【2009版】100美元中新加了一条垂直的蓝色3D防伪条,上面印有深蓝色“100”字样和费城“自由钟”图案,变换钞票角度时,钟形图案会变成数字“100”。将钞票前后倾斜,钟形图案和数字“100”会左右移动。如果左右倾斜,它们将上下移动。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702211619_01_3001042_3.jpg新/旧版100美元差别示意图 这种MOTION安全线采用了目前最新的微透镜阵列成像技术,几乎没有办法进行伪造。本期我们将通过显微镜来对100元美刀的MOTION进行观察,揭开这种微透镜成像技术之谜。一、神奇的变色蓝条——MOTION安全线本期专题笔者带着好奇心,把100美刀的钞票放进了我们的ZEISS电镜下面,来观察100美刀上神奇的蓝条结构是否有什么不同。1. 2009版100元美刀的制样及观察范围http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702211619_02_3001042_3.jpg2009版100元美刀的简单制样及观察部位废了不少力气笔者终于收集到了一张2009版的100元美刀,如上图所示,经过简单的折叠将它固定在Zeiss电镜的19孔样品台座上(可以同时放置19个小的样品台),之后将它放进电镜中对右下角图片中画红框的部位进行观察,看这条蓝色的变色条带在微观形貌上有什么特别的地方。2. 微观形貌结构对比http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702211619_03_3001042_3.jpg蓝条部位(左)与旁边部位(右)显微结构差别在显微镜下我们可以看到蓝条部位(上图左半边)由很多个直径20μm的小球致密有序的排列而组成的,上面还印刷了菱形的有序栅格。而右边部分在显微镜下可以看到是由印刷的特别致密平整的纸浆纤维组成的,肉眼下可见的有序的条纹在电镜观察是由很多几十个μm的小片组成的。3. 高倍形貌-元素分析http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702211619_04_3001042_3.jpg有蓝条部分(左)和无蓝条部分(右)形貌及元素差异的对比 从图中形貌分析中可以看出蓝条部位与周围形貌最大的差别就是有了一个个规则排列的圆形小球,这些小球尺寸均一,排列整齐,同时通过元素分析我们可以发现这些小球都是有碳氧有机物组成的高分子小球,因此可以想象要制作这样的材料对工艺的要求非常的高,同时除了这些小球外,上层还印刷了一层含有“氟、镁、铝、铁、络”的金属印刷条纹,这一条小小的蓝色条带集成了目前很多的高精端技术。右边的印刷条纹放大了之后可以看到是由一片片片状的物质组成的,这些片状物质的元素也是含“氟、镁、铝、铁、络”的金属物质,但是与蓝条上的金属物质形貌差别很大,可以明显看出这两种材料是由不同种牌号的原料和工艺制作而成的。二、微阵列透镜成像技术美国2009版100美元采用了6毫米宽的双通道MOTION技术,动感强烈,既简单又明了的大众防伪技术,下图为我们直观的介绍了微透镜成像技术的原理结构图:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702211620_01_3001042_3.jpg微透镜成像技术示意图该技术在透明薄膜的两面分别制作微透镜阵列和与之匹配的微图文阵列,通过微透镜阵列对微图文阵列的莫尔放大作用成像,形成强烈的动感、体视、变换等多种效果,包括上浮、下沉、平行运动(动感效果与移动方向一致)、正交运动(动感效果与移动方向垂直)、双通道等。通常透明薄膜要求很薄,一般要求小于50μm, 这就必须要求微透镜阵列与微图文阵列的加工精度非常高,常规的制版和生产工艺无法满足要求,只有依靠现代的精密微纳加工、UV压印等特殊的工艺,而且,两者之间还需要严格的结构匹配关系、工艺要求非常高,极难伪造,只有通过显微结构分析,对工艺及条件摸索的很成熟才可以做出来。三、后记http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702211620_02_3001042_3.jpg蛋白石呈现多种颜色与微观结构的关系材料的微观结构对宏观的光学性能巨大的改变,一直以来在自然界中就有存在,从蝴蝶翅膀到阳光下五彩缤纷的蛋白石(上图左),这都是由于这些材料本身的特殊结构所引起的。我们人类通过对周围微观世界的观察和思考,模仿自然界的原理,一步步的发展出了很多先进的光学技术,如光纤传导、数码成像、光子晶体等等······极大的改变了人类生活的品质。通过运用显微技术对微观世界进行观察,我们的生活发生了翻天覆地的变化,而随着显微技术的不断成熟和先进,我们在微观世界可以观察到的信息越来越多,可以预见我们的人类今后的生活会更加的便捷和美好。

  • 透射电镜(TEM):揭秘微观世界的奥秘

    今天我将为大家带来一篇关于透射电镜原理、行业应用以及一些令人惊叹的实例的详细探讨。透射电镜作为一种强大的微观成像工具,在科学研究、材料科学和生命科学领域发挥着不可替代的作用。[color=#ff0000][b]透射电镜原理解析[/b][/color]透射电镜是一种通过物质透过性样本的薄片进行观察的高分辨率显微镜。其原理基于电子的波动性,与传统光学显微镜不同,透射电镜使用电子束而非可见光线,因此具有更高的分辨率。[list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]电子源:[/color]透射电镜使用电子枪产生高速电子束。这个电子束的能量通常在几千至几百千伏之间,相比可见光波长更短,因此具有更高的分辨率。[*][color=var(--tw-prose-bold)]透射样本:[/color]样本需要被制备成极薄的切片,以确保电子能够透过样本,形成透射电镜图像。样本通常使用特殊的染色方法,以增强对比度。[*][color=var(--tw-prose-bold)]透射:[/color]电子束透过样本后,通过一系列的电磁透镜系统进行聚焦,最终形成高分辨率的影像。这些影像具有比传统光学显微镜更高的放大倍数。[*][color=var(--tw-prose-bold)]成像系统:[/color]透射电镜的成像系统可以捕捉电子束透过样本后的相互作用,生成高质量的二维或三维图像。[/list][b][color=#ff0000]透射电镜在科学研究中的应用[/color][/b][list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]材料科学:[/color]在材料科学领域,透射电镜被广泛用于研究纳米结构、晶体缺陷和材料的微观性质。通过高分辨率的图像,科学家们能够深入了解材料的原子结构和相互作用。[*][color=var(--tw-prose-bold)]细胞生物学:[/color]在细胞生物学研究中,透射电镜揭示了细胞内部结构的微观细节,如细胞器的形态、核糖体的排列等。这对于理解细胞功能和疾病机制至关重要。[*][color=var(--tw-prose-bold)]纳米技术:[/color]透射电镜在纳米技术研究中扮演着关键角色,帮助科学家们观察和操纵纳米尺度下的材料。这对于纳米电子学、纳米材料和纳米医学的发展具有深远影响。[/list][b][color=#ff0000]透射电镜的新领域探索[/color][/b][list=1][*][color=var(--tw-prose-bold)]生命科学的前沿:[/color]在生命科学领域,透射电镜正在探索单个生物分子的结构和相互作用。这为药物设计和生物医学研究提供了宝贵的信息。[*][color=var(--tw-prose-bold)]量子领域的启示:[/color]透射电镜在量子领域的研究中也展现了巨大潜力。科学家们正在利用透射电镜来观察和分析量子物质的行为,推动了量子信息和计算的发展。[/list][color=#ff0000][b]行业前景和挑战[/b][/color]透射电镜作为一项关键的实验室工具,其应用领域日益拓宽。然而,面临的挑战包括对样本制备的要求高、仪器昂贵以及操作技能的需求。未来,随着技术的不断创新,这些挑战有望逐渐得到解决,推动透射电镜在更多领域中的广泛应用。[b][color=#ff0000]结语[/color][/b]透射电镜的发展和应用为我们提供了一扇探索微观世界的窗户。从材料科学到生命科学,透射电镜的应用范围不断扩大,为科学研究、工程创新和医学进步提供了重要支持。通过深入了解透射电镜的原理和应用,我们有望揭开更多微观世界的奥秘,推动科学的边界不断拓展。如果你对透射电镜领域有更多疑问或想要分享相关经验,请在评论中留言,我们共同探索这个令人着迷的科学领域。

  • OPTON的微观世界|第5期 “蝶”影重重

    OPTON的微观世界|第5期 “蝶”影重重

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011708_01_3001042_3.jpg引子各位看官,小编今天出一道竞猜题,请问上图欧波同LOGO是用什么材料做成的?小编声明在先,猜对没奖哦。前期回顾书归正传,前两期内容我们通过显微分析技术,探索了2009版的美元防伪蓝条和我们的粮食——大米的微观结构,本期我们的题目是【‘蝶’影重重】。序言还记得我们第三期节目中美元防伪蓝条么?那一期我们通过显微分析美元MOTION安全线解开了微透镜阵列成像技术之谜。小编觉得呢,人不能只为money活着,还要有诗和远方,春天到了,没事多出去走走,看看这美丽多彩的世间万物,比如说——蝴蝶。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011708_02_3001042_3.jpg蝶儿为什么这样‘炫’?先来看看小编的这只蝴蝶标本吧http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011709_01_3001042_3.jpg剪取翅膀黄色和绿色部分,置于偏光显微镜和扫描电镜内观察,结果如下:偏光显微镜下图像http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011711_01_3001042_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011711_02_3001042_3.jpg偏光显微镜下,我们的蝴蝶翅膀上可以看到绿色翅膀部分有好多鳞片紧密排列,而鳞片上还有微细的结构,是不是还有更小的结构呢?这些细小结构对发光有没有影响呢?我们随后用ZEISS场发射扫描电镜进行超低电压观察(原因是蝴蝶翅膀不导电、怕辐照、观察原始形貌又不能喷金)扫描电镜下图像绿色部分http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011713_01_3001042_3.jpg图A中可以发现蝴蝶翅膀上鳞片鳞次栉比,且有分层,上层鳞片局部放大(图B、图C)清楚可见鳞片上有很多脊脉和微小凹坑。黄色部分http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011715_01_3001042_3.jpg黄色部分微细结构明显与绿色的结构不同,排列紧密呈条纹状的脊脉(图B、图C)。这些结构难道就是蝶儿这么‘炫’的原因?原理解析 其实呢,自然界生物的色彩原理有科学家研究过,有兴趣的朋友可以自行度娘或Google。对于蝴蝶来说,它身上斑斓的色彩来源于鳞片内含有的色素和鳞片的这些细微结构,称之为鳞片的化学色和结构色,色素色彩的变化主要来源于对不同频率光的吸收,而结构性色彩,其原理是利用周期性结构,即光子晶体,对光的反射、透射等进行调控。所谓化学色,也叫色素色是指鳞片由于含有不同的色素而显现出不同的颜色。蝴蝶翅膀的色素一般有黑色素(melanins),黄酮类物质(flavonoids),蝶呤(pterins)和眼色素(ommochromes)等四种。比如,蝶呤可以增强光线在单个鳞片里的反射,因而蝶呤含量高的鳞片会表现艳丽的色彩;而黑色素是高分子聚合物,会同时吸收UV和可见光,一般表现为蝴蝶翅膀斑斓花纹底下默默付出的黑色和深棕色的背景。每片鳞片都是由一个表皮细胞产生的,有自己独特的颜色,各色的鳞片们像瓦片一样彼此重叠,拼凑出眼点,条纹和渐变色等等图案(见下图)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011717_01_3001042_3.jpg结构色是鳞片表面的微观物理结构产生的。这些微观结构,比如鳞片内的多层片状薄膜(也叫肋状结构,肋片),使光波发生干涉、衍射和散射而产生了比化学色更加绚丽的颜色。这些色彩可以因不同视距、视角等因素而变化,泛着金属般的光泽,又称为彩虹色。几乎没有蝴蝶不具有结构色,尤其是闪蝶科和凤蝶科的蝴蝶。比如这只来自印尼的爱神凤蝶(见下图) http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011719_01_3001042_3.jpg这种现象原理是什么呢?我们都知道,光从一种介质进入到另一种介质,会同时发生光的反射和折射。如果一束自然光(白光)进入一个厚度为d的薄膜,会在薄膜的上表面发生一次反射,同时折射进入薄膜。由于白光是由各色光组成的,各色光的折射角不一样,第一次折射就将赤橙黄绿青蓝紫不同波长的光分离出来了。这些不同波长的光再遇到薄膜的下表面,又会发生一次反射和折射,若存在多个薄膜则依次类推。这样,各色光线的第二次反射光线,和它们的第一次反射光线,频率相同,传播方向相同,具有了干涉的基本条件。而当同样波长的光发生相长干涉时,所产生的光亮度则是色素发光没法儿比的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/03/201703011720_01_3001042_3.jpg【上图:白光遇到薄膜时发生的折射和反射。下图:当两列相干光波相遇时,如果位相差异为波长的整数倍,那么它们的波峰会和波峰相遇,波谷会和波谷相遇,光波的振幅变大,亮度提高,这种现象叫做相长干涉(constructive interference)。图片来自HowStuffWorks】后记总之,鳞片的化学色构成蝴蝶静态的美丽花纹,而结构色,则赋予静止花纹以生命,让它随着光线发生动态的变化。正是这两种色彩的水乳交融,让自然界造就出那么多色彩斑斓的蝴蝶。刚开始的无奖问答大家想必有答案了吧?对!是蝴蝶翅膀!下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!

  • 【转帖】2009世界显微摄影大赛前十作品:微观世界的奇迹(图)

    【转帖】2009世界显微摄影大赛前十作品:微观世界的奇迹(图)

    国际在线专稿:据美国《国家地理》杂志10月8日报道,2009年2009世界显微摄影大赛获奖名单现已揭晓,数码技术和新微观技术的应用,让微观爱好者和科学家看到最难以置信的美丽和奇迹。以下是获得该大奖的前十名图片:  1.植物生殖器官[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910100959_175055_2961690_3.jpg[/img]  这是一张被显微镜放大了20倍的雄株芥末类植物的生殖器官,摘走了2009年尼康微观世界摄影大赛的桂冠。拟南芥是第一种完成全部基因组序列测定的高等植物,也是最常用于科学研究的植物,但这种植物此前却从未展示过艺术美感。2.续断菊花茎[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910100959_175056_2961690_3.jpg[/img]  这是一张续断菊花茎部的横截面图片,续断菊是乡间最常见的一种黄色野花。摄影师格雷德冈瑟说:“续断菊毛状物的红帽与绿白相间花茎之间的强烈对比,令我感到战栗。”这张图片是在被放大150倍拍摄的,显示出自然界的神奇。3.光刻胶[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910100959_175057_2961690_3.jpg[/img]  光刻胶是工业生产中常用的感光材料。在200倍显微镜下,看起来非常美丽,就像太阳用其庞大热能温暖着地球。4.卵巢螺旋[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910100959_175058_2961690_3.jpg[/img]  这是一个发育中的卵子,在琵琶鱼的卵巢中做螺旋式移动。摄影师在卵巢壁上加了颜色,看起来特别明显。这幅图既有其艺术美感,又具有科学价值,可以证明卵巢和卵子的结构。5.可爱的海星[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910100959_175059_2961690_3.jpg[/img]  这幅图是一只饥饿的小海星正张开嘴,用透明的管状肢体抓住微生物吃。这张图片是在放大40倍情况下拍摄的,小海星刚刚进入青年期。颜色对比和管状肢体的动感是这幅图入选的主要因素。6.鱼鳞[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101000_175060_2961690_3.jpg[/img]  在参加以色列兽医协会实践时,兽医哈维萨尔法拍摄到了一条七彩神仙鱼的鱼鳞。这幅图是在20倍显微镜下拍摄的,可以看到鱼鳞的美丽结构和颜色。7.香毛簇[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101000_175061_2961690_3.jpg[/img]  放大了450倍的头发,就像长发绺飘扬。这种结构被称为香毛簇,人类肉眼看不见。8.彩色纤维[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101000_175062_2961690_3.jpg[/img]  这是在200倍显微镜下的彩色棉花纤维,不仅可以看到其大小、形状,还能检验出棉花的质量。9.美丽岩石[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101000_175063_2961690_3.jpg[/img]  意大利帕多瓦大学地质学者伯纳多凯撒晃动滤光器、瞄准镜以及不断变换方向,才拍摄到这张辉长岩的微观图片。这些岩石没有特别的科学意义,但里面有很多微小的橄榄石,看起来非常美丽。10.藻类共存[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910101000_175064_2961690_3.jpg[/img]  在这张硅藻和红藻的照片中,有机体与健康生态系统之间的联系被以微观形式表现出来,各种生命形态需要互相依赖才能生存。

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