射线扫描成像显微镜

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=116586]扫描电子显微镜和X射线微区分析[/url]扫描电子显微镜和X射线微区分析

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

超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别 在同一实验室内，SAM与X-ray是相互补充的方法手段。它们主要的区别在于展现样品的特性不同。X-ray能观察样品的内部，主要是基于材料密度的差异。密集的金属材料比陶瓷和塑料等材料对于X射线有较大的不透过性和较小的穿透深度。 X-ray对于分层的空气不是非常的敏感，裂纹和虚焊是不能被观察到的，除非材料有足够的物理上的分离。X-ray射线成像操作采用的是穿透模式，得到整个样品厚度的一个合成图像。在较长的检查期间内，如果半导体设备放置在离X-ray射线源比较近的地方可能会产生损坏或随机的电子错误。 超声波能穿透密集的和疏松的固体材料，但它对于内部存在的空气层非常的敏感，空气层能阻断超声波的传输。确定焊接层、粘接层、填充层、涂镀层、结合层的完整是SAM独特的性能。SAM可以分层的展现样品内部的一层一层的图像。基于反射回波模式产生的图像只需要通过样品的表面(反射扫描模式)，而穿透模式需要通过样品的两个表面(类似X-ray)(透射扫描模式)。并且SAM使用的超声波频率是高于MHz，而不同于超声波清洗设备使用的KHz的频率。这个范围的超声波不会引起气穴现象，它不能清洗和搅动易碎的组件，因此对于检测的组件并没有任何的损坏。 关于超声波扫描显微镜和X射线成像系统的相关资讯，可以登录安赛斯（中国）有限公司官网查询和下载，www.analysis-tech.com，他们公司有独立的无损检测实验室，可以提供样机参观和测样服务，届时还会有专业的人员为您解答各种问题，可以登录其官网查询联系方式。

新加坡研制出便携式新扫描电子显微镜 -------------------------------------------------------------------- 2005年2月4日 日前，新加坡国立大学工程系研制出新的轻便型扫描电子显微镜系统，重量仅有现有系统的十分之一。传统的扫描电子显微镜系统体积大，重量达1000公斤，非常占地，也不容易搬动。这些仪器价格也高达50万美元。国大研制的这个新扫描电镜，功能和清晰程度不逊于传统系统，价格却不到10万美元，总重量也不到100公斤，整个系统还可拆成几个各不到20公斤的部分，方便携带。　　研制这个产品的国大电子工程系的安岩教授指出，扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像，和光学显微镜相比，扫描电镜可以把影像放大多300倍。即使只有头发厚度5万分之一这么小的样本，扫描电镜还是可以将样本的细节显示成清晰的画面。　　他说：“扫描电镜的用途很广泛，包括辨认病毒、药物制造、检查微晶片等。我们的扫描电镜系统集中在一个推车上，可以推进电梯、小货车，很方便携带，要在微晶片厂进行检查工作也可以轻易地从一层楼搬到另一层楼，疾病专家也可以把它带到传染病现场，不必把病毒样本带会实验室。” [em05]

[color=#00008B]一、 扫描电子显微镜的工作原理 扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要 的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子，以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度 和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物 理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的 显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。[/color]

请问基于X射线成像的扫描电镜有哪些？能不能推荐几个？

[b][color=#000000]扫描电子显微镜价格[/color][/b][color=#000000]扫描电子显微镜的价格？这个是很多科研人关心的问题之一，我们想知道电子显微镜多少钱（大概一个范围）；其实，我们知道显微镜的价格是不便宜的，基本的一个范围就是30-100万，特别是高端的扫描电子显微镜价格200-300万也是什么不可能的事。下面小冉就给大家说说扫描显微镜的工作原理和价格以及其用途，给大家做一个了解和参考！[/color][color=#000000][/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,400,412]http://www.gdkjfw.com/images/image/99161528266162.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜多少钱？[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　FEI Inspect S50扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　FEI Inspect F50场发射扫描电子显微镜参考成交价格：300万元[/color][color=#000000]　　FEI Quanta 650 FEG环境扫描电镜参考成交价格：43万元[/color][color=#000000]　　FEI Quanta 250环境扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　FEI Magellan 400L XHR场发射扫描电子显微镜参考成交价格：200万元[/color][color=#000000]　　注：价格来源于网络，仅供参考[/color][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜结构图[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][align=center][color=#000000][b][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,350,456]http://www.gdkjfw.com/images/image/28441528266163.jpg[/img][/color][/b][/color][/align][align=center][color=#000000]扫描电子显微镜结构图[/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜工作原理[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜可粗略分为镜体和电源电路系统两部分。镜体部分由电子光学系统（包括电子枪、扫描线圈等）、试样室、检测器以及真空抽气系统组成[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,454,389]http://www.gdkjfw.com/images/image/24361528266163.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000000]扫描电子显微镜原理图[/color][/align][color=#000000]　　从图可以看出，由三极电子枪所发射出来的电子束（一般为50μm），[/color][color=#000000]　　在加速电压的作用下（2～30kV），经过三个电磁透镜（或两个电磁透镜），汇聚成一个细小到5nm的电子探针，在末级透镜上部扫描线圈的作用下，使电子探针在试样表面做光栅状扫描（光栅线条数目取决于行扫描和帧扫描速度）。由于高能电子与物质的相互作用，结果在试样上产生各种信息如二次电子、背反射电子、俄歇电子、X射线、阴极发光、吸收电子和透射电子等。因为从试样中所得到各种信息的强度和分布各自同试样表面形貌、成分、晶体取向、以及表面状态的一些物理性质（如电性质、磁性质等）等因素有关，因此，通过接收和处理这些信息，就可以获得表征试样形貌的扫描电子像，或进行晶体学分析或成分分析。[/color][color=#000000]　　为了获得扫描电子像，通常是用探测器把来自试样表面的信息接收，再经过[/color][color=#000000]　　信号处理系统和放大系统变成信号电压，最后输送到显像管的栅极，用来调制显像管的亮度。因为在显像管中的电子束和镜筒中的电子束是同步扫描的，其亮度是由试样所发回的信息的强度来调制，因而可以得到一个反映试样表面状况的扫描电子像，其放大系数定义为显像管中电子束在荧光屏上扫描振幅和镜筒电子束在试样上扫描振幅的比值，即[/color][color=#000000]　　M＝L/l＝L/2Dγ[/color][color=#000000]　　式中M－放大系数；[/color][color=#000000]　　L－显像管的荧光屏尺寸；[/color][color=#000000]　　l－电子束在试样上扫描距离，它等于2Dγ，其中D是扫描电子显微镜的工[/color][color=#000000]　　作距离；[/color][color=#000000]　　2γ－镜筒中电子束的扫描角。[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,400,363]http://www.gdkjfw.com/images/image/56411528266163.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　　[/color][b][color=#000000]扫描电子显微镜用途[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　最基本的功能是对各种固体样品表面进行高分辨形貌观察。大景深图像是扫描电子显微镜观察的特色，例如：生物学，植物学，地质学，冶金学等等。观察可以是一个样品的表面，也可以是一个切开的面，或是一个断面。冶金学家已兴奋地直接看到原始的或磨损的表面。可以很方便地研究氧化物表面，晶体的生长或腐蚀的缺陷。它一方面可更直接地检查纸，纺织品，自然的或制备过的木头的细微结构，生物学家可用它研究小的易碎样品的结构。例如：花粉颗粒，硅藻和昆虫。另一方面，它可以拍出与样品表面相应的立体感强的照片。[/color][color=#000000]　　在扫描电子显微镜应用中，很多集中在半导体器件和集成电路方面，它可以很详细地检查器件工作时局部表面电压变化的实际情况，这是因为这种变化会带来象的反差的变化。焊接开裂和腐蚀表面的细节或相互关系可以很容易地观察到。利用束感生电流，可以观测半导体P—N结内部缺陷。[/color][color=#000000]　　电子束与样品作用区内，还发射与样品物质其他性质有关信号。例如：与样品化学成分分布相关的，背散射电子，特征X射线，俄歇电子，阴极荧光，样品吸收电流等；与样品晶体结构相关的，背散射电子衍射现象的探测；与半导体材料电学性能相关的，二次电子信号、电子束感生电流信号；在观察薄样品时产生的透射电子信号等。目前分别有商品化的探测器和装置可安装在扫描电子显微镜样品分析室，用于探测和定性定量分析样品物质的相关信息。[/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜对于固体材料的研究应用非常广泛，没有任何一种仪器能够和其相提并论。对于固体材料的全面特征的描述，扫描电子显微镜是至关重要的。[/color][color=#000000][/color][align=center][color=#000000][img=扫描电子显微镜原理及功能用途,446,310]http://www.gdkjfw.com/images/image/52861528266163.jpg[/img][/color][/align][color=#000000][/color][color=#000000][color=#000000]　[/color][b][color=#000000]　扫描电子显微镜功能[/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000][b][color=#000000][/color][color=#000000][/color][/b][/color][color=#000000]　　1、扫描电子显微镜追求固体物质高分辨的形貌，形态图像(二次电子探测器SEI)-形貌分析(表面几何形态，形状，尺寸)[/color][color=#000000]　　2、显示化学成分的空间变化，基于化学成分的相鉴定---化学成分像分布，微区化学成分分析[/color][color=#000000]　　1)用x射线能谱仪或波谱(EDSorWDS)采集特征x射线信号，生成与样品形貌相对应的，元素面分布图或者进行定点化学成分定性定量分析，相鉴定。[/color][color=#000000]　　2)利用背散射电子BSE)基于平均原子序数(一般和相对密度相关)反差，生成化学成分相的分布图像；[/color][color=#000000]　　3)利用阴极荧光，基于某些痕量元素(如过渡金属元素，稀土元素等)受电子束激发的光强反差，生成的痕量元素分布图像。[/color][color=#000000]　　4)利用样品电流，基于平均原子序数反差，生成的化学成分相的分布图像，该图像与背散射电子图像亮暗相反。[/color][color=#000000]　　5)利用俄歇电子，对样品物质表面1nm表层进行化学元素分布的定性定理分析，[/color][color=#000000]　　3、在半导体器件(IC)研究中的特殊应用：[/color][color=#000000]　　1)利用电子束感生电流EBIC进行成像，可以用来进行集成电路中pn结的定位和损伤研究[/color][color=#000000]　　2)利用样品电流成像，结果可显示电路中金属层的开、短路，因此电阻衬度像经常用来检查金属布线层、多晶连线层、金属到硅的测试图形和薄膜电阻的导电形式。[/color][color=#000000]　　3)利用二次电子电位反差像，反映了样品表面的电位，从它上面可以看出样品表面各处电位的高低及分布情况，特别是对于器件的隐开路或隐短路部位的确定尤为方便。[/color][color=#000000]　　4、利用背散射电子衍射信号对样品物质进行晶体结构(原子在晶体中的排列方式)，晶体取向分布分析，基于晶体结构的相鉴定。[/color][color=#000000]　　扫描电子显微镜对科学研究与企业生产都有巨大的作用，在新型陶瓷材料显微分析中也有广泛的应用。上文就是小编整理的扫描电子显微镜的工作原理和应用介绍，在这方面有兴趣的朋友可以做进一步的深入研究。[/color]

半导体器件芯片内部失效分析 超声波扫描显微镜（扫描频率最高可以达到２Ｇ）． 其主要是针对半导体器件 ,芯片，材料内部的失效分析．其可以检查到:１.材料内部的晶格结构，杂质颗粒．夹杂物．沉淀物．2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,气泡,空隙http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1002.gif请点激链接:半导体器件芯片失效分析 芯片内部分层，孔洞气泡失效分析C-SAM的叫法很多有，扫描声波显微镜或声扫描显微镜或扫描声学显微镜或超声波扫描显微镜(Scanning acoustic microscope）总概c-sam(sat)测试。ＸRAY 与C-SAM区别ＸRAY：X射线可以穿过塑封料并对包封内部的金属部件成像，因此，它特别适用于评价由流动诱导应力引起的引线变形　在电路测试中，引线断裂的结果是开路，而引线交叉或引线压在芯片焊盘的边缘上或芯片的金属布线上，则表现为短路。X射线分析也评估气泡的产生和位置，塑封料中那些直径大于1毫米的大空洞，很容易探测到. 而小于1毫米的小气泡空洞,分层.就非常难检测到.用X射线检测芯片焊盘的位移较为困难，因为焊盘位移相对于原来的位置来说更多的是倾斜而不是平移，所以，在用X射线分析时必须从侧面穿过较厚的塑封料来检测。检测芯片焊盘位移更好的方法是用剖面法，这已是破坏性分析了。C－SAM：由于超声波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力，根据其对空气的灵敏度非常强的特性.故C-SAM可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在行经介质时，若遇到不同密度或弹性系数之物质时，即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAM即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此，只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时，即可由C-SAM影像得知缺陷之相对位置C-SAM服务超声波扫描显微镜(C-SAM)主要使用于封装内部结构的分析，因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析，例如裂缝、空洞和脱层。C-SAM内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上，将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理，再以影像及讯号加以分析。C-SAM可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝，且拥有类似X-Ray的穿透功能，并可以找出问题发生的位置和提供接口数据。主要应用范围：· 晶元面处脱层· 锡球、晶元、或填胶中之裂缝· 晶元倾斜· 各种可能之孔洞（晶元接合面、锡球、填胶…等）· 覆晶构装之分析C-SAM的主要特性： 非破坏性、无损伤检测内部结构 可分层扫描、多层扫描 实施、直观的图像及分析 缺陷的测量及百分比的计算 可显示材料内部的三维图像 对人体是没有伤害的 可检测各种缺陷（裂纹、分层、夹杂物、附着物、空洞、孔洞、晶界边界等）C-SAM的主要应用领域： 半导体电子行业：半导体晶圆片、封装器件、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等; 材料行业：复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等； 生物医学：活体细胞动态研究、骨骼、血管的研究等；

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。

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。

请问发射环境扫描电子显微镜原理是什么？与发射扫描电子显微镜有什么区别？还有哪本书有发射环境扫描电子显微镜介绍吗？谢谢

扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope)基础知识一、 扫描电子显微镜的工作原理 扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要 的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子，以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度 和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物 理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的 显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。二、扫描电镜具有以下的特点(1) 可以观察直径为0 ～ 30mm的大块试样(在半导体工业可以观察更大直径)，制样方法简单。(2) 场深大、三百倍于光学显微镜，适用于粗糙表面和断口的分析观察；图像富有立体感、真实感、易于识别和解释。(3) 放大倍数变化范围大，一般为 15 ～ 200000 倍，对于多相、多组成的非均匀材料便于低倍下的普查和高倍下的观察分析。(4) 具有相当高的分辨率，一般为 3.5 ～ 6nm。(5) 可以通过电子学方法有效地控制和改善图像的质量，如通过调制可改善图像反差的宽容度，使图像各部分亮暗适中。采用双放大倍数装置或图像选择器，可在荧光屏上同时观察不同放大倍数的图像或不同形式的图像。(6) 可进行多种功能的分析。与 X 射线谱仪配接，可在观察形貌的同时进行微区成分分析；配有光学显微镜和单色仪等附件时，可观察阴极荧光图像和进行阴极荧光光谱分析等。(7) 可使用加热、冷却和拉伸等样品台进行动态试验，观察在不同环境条件下的相变及形态变化等。三、扫描电镜的主要结构1.电子光学系统：电子枪；聚光镜（第一、第二聚光镜和物镜）；物镜光阑。2.扫描系统：扫描信号发生器；扫描放大控制器；扫描偏转线圈。3.信号探测放大系统：探测二次电子、背散射电子等电子信号。4.图象显示和记录系统：早期SEM采用显象管、照相机等。数字式SEM采用电脑系统进行图象显示和记录管理。5.真空系统：真空度高于 10 -4 Torr 。常用：机械真空泵、扩散泵、涡轮分子泵6.电源系统：高压发生装置、高压油箱。 四、扫描电镜主要指标1.放大倍数 M=L/l 2.分辨率（本领）影响分辨本领的主要因素：入射电子束斑的大小，成像信号（二次电子、背散射电子等）。 3.扫描电镜的场深扫描电镜的场深是指电子束在试样上扫描时，可获得清晰图像的深度范围。当一束微细的电子束照射在表面粗糙的试样上时，由于电子束有一定发散度，除了焦平面处，电子束将展宽，场深与放大倍数及孔径光阑有关。 五、试样制备1 ．对试样的要求：试样可以是块状或粉末颗粒，在真空中能保持稳定，含有水分的试样应先烘干除去水分，或使用临界点干燥设备进行处理。表面受到污染的试样，要在不破坏试样表面结构的前提下进行适当清洗，然后烘干。新断开的断口或断面，一般不需要进行处理，以免破坏断口或表面的结构状态。有些试样的表面、断口需要进行适当的侵 蚀，才能暴露某些结构细节，则在侵蚀后应将表面或断口清洗干净，然后烘干。对磁性试样要预先去磁，以免观察时电子束受到磁场的影响。试样大小要适合仪器专用样品座的尺寸，不能过大，样品座尺寸各仪器不均相同，一般小的样品座为Φ3～5mm，大的样品座为Φ30～50mm，以分别用来放置不同大小的试样，样品的高度也有一定的限制，一般在5～10mm左右。2 ．扫描电镜的块状试样制备是比较简便的。对于块状导电材料，除了大小要适合仪器样品座尺寸外，基本上不需进行什么制备，用导电胶把试样粘结在样品座上，即可放在扫描电镜中观察。对于块状的非导电或导电性较差的材料，要先进行镀膜处理，在材料表面形成一层导电膜。以避免电荷积累，影响图象质量。并可防止试样的热损伤。 3 、粉末试样的制备：先将导电胶或双面胶纸粘结在样品座上，再均匀地把粉末样撒在上面，用洗耳球吹去未粘住的粉末，再镀上一层导电膜，即可上电镜观察。4 、镀膜：镀膜的方法有两种，一是真空镀膜，另一种是离子溅射镀膜。离子溅射镀膜的原理是：在低气压系统中，气体分子在相隔一定距离的阳极和阴极之间的强电场作用下电离成正离子和电子，正离子飞向阴极，电子飞向阳极，二电极间形成辉光放电，在辉光放电过程中，具有一定动量的正离子撞击阴极，使阴极表面的原子被逐出，称为溅射，如果阴极表面为用来镀膜的材料（靶材），需要镀膜的样品放在作为阳极的样品台上，则被正离子轰击而溅射出来的靶材原子沉积在试样上，形成一定厚度的镀膜层。 离子溅射时常用的气体为惰性气体氩，要求不高时，也可以用空气，气压约为 5 X 10 -2 Torr 。离子溅射镀膜与真空镀膜相比，其主要优点是：（ 1 ）装置结构简单，使用方便，溅射一次只需几分钟，而真空镀膜则要半个小时以上。（ 2 ）消耗贵金属少，每次仅约几毫克。（ 3 ）对同一种镀膜材料，离子溅射镀膜质量好，能形成颗粒更细、更致密、更均匀、附着力更强的膜。

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]

扫描电子显微镜（Scanning electron microscope--SEM）是以类似电视摄影显像的方式，通过细聚焦电子束在样品表面扫描激发出的各种物理信号来调制成像的显微分析技术。SEM在60’s商品化，应用范围很广；SEM成像原理与TEM完全不同，不用电磁透镜放大成像；新式SEM的二次电子分辨率已达1nm以下，放大倍数可从数倍原位放大到30万倍；景深大，可用于显微断口分析，不用复制样品，方便；电子枪效率不断提高，使样品室增大，可安装更多的探测器，因此，与其它仪器结合，可同位进行多种分析，包括形貌、微区成分、晶体结构。现在搜集一些相关的名词，确保在看文献时能够认识，不妨碍理解！请各位朋友多多参与，共同学习！先从我自己开始！http://www.chemshow.cn/bbs/App_Themes/Images/Smiley/Emot/em44.gif 背散射电子 背散射电子是指被固体样品中的原子核或核外电子反弹回来的一部分入射电子。用Ib示背散射电子流。 弹性背散射电子：一般样品表面原子核反弹回来可达数千至数万ev。非弹性背散射电子：电子在固体中经过一系列散射后最终由原子核反弹的或由核外电子产生的，不仅方向改变，能量也有不同程度的损失。其能量分布范围很宽，数十ev至数千ev。 特 征： 弹性背散射电子远比非弹性背散射电子所占的份额多 ；能量高，例如弹性背散射，能量达数千至数万ev ；背散射电子束来自样品表面几百nm深度范围 ；其产额随原子序数增大而增多 ；用作形貌分析、成分分析（原子序数衬度）以及结构分析（通道花样）。俄歇电子如果原子内层电子在能级跃过程中释放出来的能量ΔE并不以X射线的形式发射出去，而是用这部分能量把空位层的另一个电子发射出去（或空位层的外层电子发射出去），这一个被电离的电子称为俄歇电子。 每种原子都有自己的特定壳层能量，所以它们的俄歇电子能量也各有特征值。特征：1） 各元素的俄歇电子能量值很低，50~1500ev ；2） 来自样品表面1—2nm范围。其平均自由程很小（1 nm ）， 较深区域产生的俄歇电子向表面运动时必然会因碰撞损失能量而失去特征值的特点。因此，只有在距表面1nm左右范围内逸出的俄歇电子才具有特征能量。因此它适合做表面分析。希望对大家有点帮助

常规扫描电子显微镜1 仪器组成与工作原理 60年代中期扫描电子显微镜(SEM)的出现，使人类观察微小物质的能力有了质的飞跃。相对于光学显微镜，SEM在分辨率、景深及微分析等方面具有巨大优越性，因而发展迅速，应用广泛。随着科学技术的发展，使SEM的性能不断提高，使用的范围也逐渐扩大。 常规SEM由以下基本部分组成(见图1)：产生电子束的柱形镜简，电子束与样品发生相互作用的样品室，检测样品室所产生信号的探头，以及将信号变因像的数据处理与显示系统。 镜筒顶端电子枪发射出的电子由静电场引导，沿镜简向下加速。在镜筒中，通过一系列电磁透镜将电子束聚焦并射向样品。靠近镜简底部，在样品表面上方，扫描线圈使电子束以光栅扫描方式偏转。最后一级电磁透镜把电子束聚焦成一个尽可能小的斑点射入样品，从而激发出各种成像信号，其强弱随样品表面的形貌和组成元素不同而变化。仪器(具有数字成像能力)将探头送来的信号加以处理并送至显示屏，即可显示出样品表面各点图像。 为了保证初始电子束在打到样品表面前其所台电子不被气体分子散射，电子束行进的整个路径需处于高真空状态，即不但要求电子枪、镜简内各处是高真空，而且样品室也必须维持高真空状态，通常达10-3Pa［1］。2 SEM的缺陷 由于工作原理及结构上的一些限制，使常规SEM的使用性能和适用范围受到很大影响。归纳起来，这些影响主要有：(1)样品必须干净、干燥。肮脏、潮湿的样品会使仪器真空度下降，并可能在镜简内各狭缝、样品室壁上留下沉积物，从而降低成像性能并给探头或电子枪造成损害。此限制使得对各种各样的含水样品不能在自然状态下观察。同样对挥发性样品也不能观察。 (2)样品必须有导电性。这是因为电子束在与样品相互作用时，会在样品表面沉积相当可观的电荷。若样品不导电，电荷累积所形成的电场会使作为SEM成像信号的二次电子发射状况发生变化，极端情况下甚至会使电子束改变方向而使图像失真。因此观察绝缘样品时、必须采取各种措施来消除所沉积的电荷，如在样品表面做导电性涂层或进行低压电荷平衡。然而这些措施的采用，对仪器本身提出更高要求，并使样品预处理变得繁琐、复杂。而导电涂层又带来了新问题：涂层是否会显著地改变样品外貌?涂层后的样品图像是涂层图像而非样品图像，这两者是否完全相同? (3)常规则信号探头使用光电倍增管放大原始成像信号，它对光、热非常敏感，因此不能观察发光或高温样品。成像过程中观察窗、照明器不能打开，给观察过程带来极大不便［2］。3 SEM的发展 针对SEM的缺陷，人们提出了各种解决办法，其中以近年开发的环境扫描电子显微镜(ESEM)技术最引人注目。 ESEM最大的优点在于允许改变显微镜样品室的压力、温度及气体成分。它不但保留了常规SEM的全部优点，而且消除了对样品室环境必须是高真空的限制。潮湿、油腻、肮脏、无导电性的样品在自然状态下都可检测，无需任何预处理。在气体压力高达5000Pa，温度高达1500℃，含有任何气体种类的多气环境中，ESEM都可提供高分辨率的二次电子成像，从而使常规SEM的使用性能及适用范围大幅度改善。 开发ESEM的关键在于取消对样品室高真空的限制。要做到这点．必须解决以下几个主要问题：(1)将镜简与样品室的真空环境分开。ESEM设计中的重大改进是将两个相距很近的限压光栏孔放入镜简的最后一组透镜中使其合为一体(见图2)。在多重限压光栏孔之下、之间、之上分别抽气以提供一个压强逐渐变化的真空：样品室可低至5000Pa，而镜筒中可达10-3Pa或更高。由于光栏孔放置很近，减少了电子束通过高气压段的距离(此结构已申请了多个专利)。 (2)对样品室真空度要求的降低，必然导致镜筒底部至样品表面这段距离内初始电子束电子被气体分子散射。这样一来，束电子是否还能保持足够的成像信号强度?要回答这一问题，有必要对电子束与气体分子间相互作用的过程进行分析。 散射是一个离散的过程。单个电子与气体分子碰撞发生散射的概率可按理想气体规律处理。因此，在到达样品表面之前，每个电子的碰撞次数是有限的且为整数。按照Poisson分布，结合理想气体定律可推导出一个电子完全不散射概率方程为：P(0)=e-kpd/TV.式中P(0)——一个电子完全不散射的概率 k——一个与气体种类有关的常数 V——束电子能量 P、T、d——分别代表样品室的气体压强、温度及电子束在气体中通过的距离(束气路径长度)。 显然，P(0)也可理解为未散射束电子形成的有效成像电流与电子束总电流的比值。由此式可知，若从结构上使d减小，样品室压强较高时，仍然能获得较高的成像电流。这一推论为ESEM的开发奠定了理论基础〔3J。 (3)需要一个在样品室处于高压强环境下仍然能起作用的二次电子探头。ESEM的二次电子探头是特别设计的，位于样品正上方。探头上施以致百伏的正电压以吸引由样品发射出的用于成像的二次电子。二次电于在探头电场中加速，并与样品室中的气体分子碰撞、电离，产生额外的电子和正离子。这种加速、电离过程多次重复，使初始二次电子信号呈连续比例级数放大而无须再使用光电倍增管。探头采集这些信号并将其直接传送到电子放大器放大成像。由于不使用光电倍增管，故ESEM对光、热不敏感。同时，当样品表面出现电荷积累时，信号放大过程中所产生的正离子会被吸引到样品表面，从而抑制了区域性电场，有效地消除了由于样品表面电荷积累而引起的信号失真，使得不导电的样品在自然、未涂层状态下亦可成像。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=79550]常规扫描电子显微镜的特点和发展[/url]

一、 扫描电子显微镜的工作原理 扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要 的成像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子，以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度 和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射（以及其它物 理信号），二次电子发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的 显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。二、扫描电镜具有以下的特点(1) 可以观察直径为0 ～ 30mm的大块试样(在半导体工业可以观察更大直径)，制样方法简单。(2) 场深大、三百倍于光学显微镜，适用于粗糙表面和断口的分析观察；图像富有立体感、真实感、易于识别和解释。(3) 放大倍数变化范围大，一般为 15 ～ 200000 倍，对于多相、多组成的非均匀材料便于低倍下的普查和高倍下的观察分析。(4) 具有相当高的分辨率，一般为 3.5 ～ 6nm。(5) 可以通过电子学方法有效地控制和改善图像的质量，如通过调制可改善图像反差的宽容度，使图像各部分亮暗适中。采用双放大倍数装置或图像选择器，可在荧光屏上同时观察不同放大倍数的图像或不同形式的图像。(6) 可进行多种功能的分析。与 X 射线谱仪配接，可在观察形貌的同时进行微区成分分析；配有光学显微镜和单色仪等附件时，可观察阴极荧光图像和进行阴极荧光光谱分析等。(7) 可使用加热、冷却和拉伸等样品台进行动态试验，观察在不同环境条件下的相变及形态变化等。三、扫描电镜的主要结构1.电子光学系统：电子枪；聚光镜（第一、第二聚光镜和物镜）；物镜光阑。2.扫描系统：扫描信号发生器；扫描放大控制器；扫描偏转线圈。3.信号探测放大系统：探测二次电子、背散射电子等电子信号。4.图象显示和记录系统：早期SEM采用显象管、照相机等。数字式SEM采用电脑系统进行图象显示和记录管理。5.真空系统：真空度高于 10 -4 Torr 。常用：机械真空泵、扩散泵、涡轮分子泵6.电源系统：高压发生装置、高压油箱。 四、扫描电镜主要指标1.放大倍数 M=L/l 2.分辨率（本领）影响分辨本领的主要因素：入射电子束斑的大小，成像信号（二次电子、背散射电子等）。 3.扫描电镜的场深扫描电镜的场深是指电子束在试样上扫描时，可获得清晰图像的深度范围。当一束微细的电子束照射在表面粗糙的试样上时，由于电子束有一定发散度，除了焦平面处，电子束将展宽，场深与放大倍数及孔径光阑有关。 五、试样制备1 ．对试样的要求：试样可以是块状或粉末颗粒，在真空中能保持稳定，含有水分的试样应先烘干除去水分，或使用临界点干燥设备进行处理。表面受到污染的试样，要在不破坏试样表面结构的前提下进行适当清洗，然后烘干。新断开的断口或断面，一般不需要进行处理，以免破坏断口或表面的结构状态。有些试样的表面、断口需要进行适当的侵 蚀，才能暴露某些结构细节，则在侵蚀后应将表面或断口清洗干净，然后烘干。对磁性试样要预先去磁，以免观察时电子束受到磁场的影响。试样大小要适合仪器专用样品座的尺寸，不能过大，样品座尺寸各仪器不均相同，一般小的样品座为Φ3～5mm，大的样品座为Φ30～50mm，以分别用来放置不同大小的试样，样品的高度也有一定的限制，一般在5～10mm左右。2 ．扫描电镜的块状试样制备是比较简便的。对于块状导电材料，除了大小要适合仪器样品座尺寸外，基本上不需进行什么制备，用导电胶把试样粘结在样品座上，即可放在扫描电镜中观察。对于块状的非导电或导电性较差的材料，要先进行镀膜处理，在材料表面形成一层导电膜。以避免电荷积累，影响图象质量。并可防止试样的热损伤。 3 、粉末试样的制备：先将导电胶或双面胶纸粘结在样品座上，再均匀地把粉末样撒在上面，用洗耳球吹去未粘住的粉末，再镀上一层导电膜，即可上电镜观察。4 、镀膜：镀膜的方法有两种，一是真空镀膜，另一种是离子溅射镀膜。离子溅射镀膜的原理是：在低气压系统中，气体分子在相隔一定距离的阳极和阴极之间的强电场作用下电离成正离子和电子，正离子飞向阴极，电子飞向阳极，二电极间形成辉光放电，在辉光放电过程中，具有一定动量的正离子撞击阴极，使阴极表面的原子被逐出，称为溅射，如果阴极表面为用来镀膜的材料（靶材），需要镀膜的样品放在作为阳极的样品台上，则被正离子轰击而溅射出来的靶材原子沉积在试样上，形成一定厚度的镀膜层。 离子溅射时常用的气体为惰性气体氩，要求不高时，也可以用空气，气压约为 5 X 10 -2 Torr 。离子溅射镀膜与真空镀膜相比，其主要优点是：（ 1 ）装置结构简单，使用方便，溅射一次只需几分钟，而真空镀膜则要半个小时以上。（ 2 ）消耗贵金属少，每次仅约几毫克。（ 3 ）对同一种镀膜材料，离子溅射镀膜质量好，能形成颗粒更细、更致密、更均匀、附着力更强的膜。

扫描电子显微镜和透射电子显微镜的区别

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）。

激光扫描共聚焦显微镜还能这么用！　　众所周知，激光共聚焦显微镜主要的应用方向在观察活细胞结构及特定分子、离子的生物学变化，而在石笋这样的样品观察上使用激光扫描共聚焦显微镜，可以说脑洞大开了！让我们来看看原文，从Nikon A1激光扫描共聚焦显微镜使用者的角度看看，怎么把这个工具用活了！　　激光扫描共聚焦显微镜在古气候纹层学的应用　　第一作者：赵景耀　通讯作者：程　海　　1984年第一台商业化的激光扫描共聚焦显微镜（Laser Scanning Confocal Microscope，简称 LSCM）出现，随之共聚焦显微镜技术成为了一个热点，并广泛应用在国内外生物和工业检测领域。现今，我们将LSCM首次应用于国内古气候纹层学研究。纹层学一直是古气候研究重要内容，特别是荧光微层在很多古气候载体中是重要的年代标尺和气候指标。2000年，Ribes等首次将LSCM应用于石笋荧光微层研究，发现LSCM分辨率可达１μｍ，因此，可适用于各种不同厚度的石笋年纹层；2008年，Orland等将LSCM与离子探针采样结合，首次发现了石笋δ18O的季节性信号，并表示以色列Soreq Cave单层δ18O季节波动可达2.15‰；2010年，Dasgupta等通过LSCM识别石笋纹层中的碎屑和粘土层，据此重建了美国明尼苏达州过去3000年极端暴雨事件，发现20世纪全球升温以来，其暴雨频率明显增加；2015年，Wendt利用LSCM，在巴西TBV Cave石笋纹层中发现了罕见的“双纹层”，且均出现在高生长速率的Heinrich事件期间，认为这与Heinrich期间，Intertropical Convergence Zone（ITCZ）南支南移所导致一年内存在2个雨季有关；2015年，Orland等再次将LSCM与离子探针技术应用于中国苦栗树洞石笋研究，发现全新世和B?lling-Aller?d暖期的夏季降水比例明显多于Younger Dryas时期。而目前，国内主要依赖于普通透射光和荧光显微镜，这一定程度上限制了国内古气候学研究。笔者在西安交通大学机械制造系统工程生物制造中心，利用购置的LSCM组件（图1a），观察石笋“年纹层”和砗磲“天纹层”，取得初步认识，以下分别就LSCM及其在古气候荧光微层方面的应用及注意事项作一简介。　　图1　激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）组件（a）及其原理（b）　　1.倒置荧光显微镜（Inverted fluorescence microscope）；2.荧光探测器（Flurescence detector）；3.激光发生器（Laser generator）；4.LSCM总控制器（Main controller）；5.扫描头（Head of laser scanner）；6.明场及电动载物台开关（Switch of bright-field microscopy and electric stage）；7.．荧光光源开关（Switch of fluorescent source）；8.电动载物台（Electric stage）；9.LSCM连接电脑（Computer and Monitor）　　LSCM以激光为点光源，由照明针孔与探测针孔对被探测点的共轭关系（图1b），实现对被探测点所在焦面的逐点激发，逐点扫描，该技术称为共聚焦。与普通荧光显微镜一次性照明整个视野不同，LSCM通过逐点扫描探测，呈现标本荧光层的2维或3维图像（图2），因此其对不同焦点和焦面的辨析能力，是普通荧光显微镜所不能达到的。其中，图2a中3D切片z轴步进间距（即焦面间距）为3μｍ，当前仪器上限25nm（仪器型号：Nikon A1）。在LSCM标本纹层成像过程中，放置于探测器前的探测针孔（Pinhole）（图1b）起着关键作用，有效地阻挡了不同焦点带来的杂散光，只有被探测点所发射的荧光透过Pinhole，到达探测器形成图像，这对图像对比度和分辨率有重要影响（图2）。而且LSCM采用光电倍增技术，可将微弱荧光信号进一步放大。综上，利用LSCM可以真正地实现10μｍ级荧光纹层的清晰辨别，其分辨率和辨识度是普通荧光显微镜所不能实现的，在此基础我们可以观察并辨别10μｍ左右石笋“年纹层”（图2d）和3~5μｍ级别砗磲“天纹层”（图2e）。　　图2　石笋荧光层3D切片拟合（a）、石笋荧光“年纹层”（b、c和d）和砗磲荧光“天纹层”（e）　　所有图像在1024扫描分辨率下，利用波长为488-nm的蓝色激光作为激发光源激发，然后用荧光滤光片滤选发射波长为505~539nm绿色发射光，最终被检测器探测并扫描成像；图片（a）由LSCM连续拍摄31层平行荧光焦面拟合而成，3μm／层；石笋样品（a）和（c）取自湖北省犀牛洞，（b）取自南京葫芦洞，（d）取自吉林省琉璃洞；（e）砗磲取自中国南沙群岛永暑礁　　不同于普通光学显微镜，通过制作极薄的显微镜[url=http://www.gengxu.cn]滤光片[/url]（≤１mm）实现对于杂散光或荧光焦面的控制。LSCM装配倒置荧光显微镜直接对古气候标本切面观察，源于LSCM对不同焦面荧光信号的精准解析和辨别能力，对于石笋和砗磲等古气候标本，无需制作显微镜薄片，只需将样品切面抛光磨平，即可实现对抛光表面荧光微层和透光微层定焦高分辨率扫描。LSCM极大地简化标本处理，不仅能够更好地节约和保护标本，且能和其他分析（如稳定同位素分析）在同一样品上进行，有利于精细对照，对于古气候研究有重要意义。例如，最近Li等在其他方法精确定年困难的情况下，利用LSCM方法精确确定了近百年石花洞的石笋样品年代序列；对著名的南京葫芦洞样品的初步工作显示，将能够重建上个冰期精细到年的时间序列及气候变化的变率（图2b），而又不破坏极其珍贵的样品。　　但是由于LSCM以激光作为光源，在镜下观察过程中发现，根据物镜倍数（10×、20×、40×、60×和100×）不同，导致激光聚光强度不同，会出现不同程度的荧光猝灭，对于常用倍数10×和20×，荧光猝灭微弱，肉眼无法识别，可忽略。但是在60×油镜及以上倍数，荧光猝灭快速，因此在使用过程中，要注意调焦与拍摄时间的平衡。另外，计算机对焦过程是纳米级对焦，在标本前期处理过程中，保证样品观察面平整，是快捷对焦、自动扫描和拼接大图的工作基础。对于目前使用的型号Nikon A1，由于LSCM电动载物台承重和规格限制，以及明场聚光器位置限制（图1a），要求古气候标本观察面≤６cm×６cm，厚度≤５cm，但可根据需要选择不同型号的载物台。最后，由于各种LSCM在许多研究机构和医学院都具备，且使用费用不高，因此进行该研究不必购置新设备。

3D雷射扫描量测显微镜特色：透过雷射光断面扫描得到清晰的立体图像是集合光学显微镜及雷射扫描于一身的表面精密检查3D量测设备，采用最先进的universal无限远光学系统，并针对雷射光波长408nm作对应的光学收差补偿，倍率范围广可任意选择，最高可达到14,400倍的高倍观察，并可依需求采用明暗视野、微分干涉、偏光等各种镜检法；配合影像处理及精密量测系统，除了同一般显微镜可实时观察外，也同时具备了电子扫描显微镜3D影像清晰、层次分明之特性 (平面解析力达0.12μm，Z方向解析力达0.01μm) ，此一全方位精密量测观察设备，可将扫描影像及光学影像作结合，得到真实的色彩表现扫描影像。想请教一下各位大大，上面所说的雷射显微镜跟SEM差异在哪?以倍率来说雷射的没比SEM高，可是价格却比较贵?

加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究人员们最近开发出一种新的手机附件设备，能将任何智能手机变成一款DNA扫描荧光显微镜。这项创新可望对于医疗诊断带来深远影响，并再次展现如何有效利用智能手机来降低医疗成本，以及为开发中国家带来先进的医疗诊断技术。　　这款智能手机的附件包括一个外部透镜、薄膜干涉滤光器、可微调的微型楔形榫头支架，以及雷射二极管，全部封装在一个以3D打印的小型方盒中，并整合成一款手持式荧光显微镜。　　“DNA单分子在拉长时的宽度约2nm，”UCLA霍华德.休斯医学院(HHMI)教授Aydogan Ozcan表示，“以透视来看，它使DNA较人的发丝还细约50,000倍。目前，为单个DNA分子进行成像需要昂贵又庞大的光学显微镜工具，使其几乎仅限于先进的实验室设置才能进行。相形之下，这款适用于个人手机的附件设备显然就没那么昂贵了。”　　虽然其他“智能手机变身显微镜”的设备也能够成像出较大规模的对象，例如细胞;但是，Ozcan的研究团队最新开发出的这款智能手机光学附件，则是首款可成像DNA单分子纤薄链以及调整其大小的设备。　　该设备主要用于远程的实验室设置，以诊断不同类型的癌症与神经系统疾病，例如阿尔兹海默症(Alzheimer)，以及侦测传染病的抗药性。为了利用手机上的相机，首先必须以荧光标记隔绝以及标示所需的DNA。Ozcan表示，如今，这种实验室程序已经能在偏远地区以及资源有限的环境下进行了。　　为了扫描DNA，研究团队开发出可执行在同一支智能手机上的运算接口，以及一款Windows智能应用程序。扫描后的信息可被传送至远程Ozcan实验室中的服务器，然后测量DNA分子长度。在联机可靠可情况下，完整的数据处理过程只需要10秒钟的时间。

摘要:　本文扼要介绍了电子显微镜的现状与展望。透射电子显微镜方面主要有：高分辨电子显微学及原子像的观察，像差校正电子显微镜，原子尺度电子全息学，表面的高分辨电子显微正面成像，超高压电子显微镜，中等电压电镜，120kV,100kV分析电镜，场发射枪扫描透射电镜及能量选择电镜等，透射电镜将又一次面临新的重大突破；扫描电子显微镜方面主要有：分析扫描电镜和X射线能谱仪、X射线波谱仪和电子探针仪、场发射枪扫描电镜和低压扫描电镜、超大试样室扫描电镜、环境扫描电镜、扫描电声显微镜、测长／缺陷检测扫描电镜、晶体学取向成像扫描电子显微术和计算机控制扫描电镜等。扫描电镜的分辨本领可望达到0.2—0.3nm并观察到原子像。 关键词　透射电子显微镜　扫描电子显微镜　仪器制造与发展 中图法分类号　TN16　O766.1　Q336 　　 电子显微镜(简称电镜，EM)经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。我国的电子显微学也有了长足的进展［1］。电子显微镜的创制者鲁斯卡(E.Ruska)教授因而获得了1986年诺贝尔奖的物理奖［2］。 　　电子与物质相互作用会产生透射电子，弹性散射电子，能量损失电子，二次电子，背反射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光和电动力等等。电子显微镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。电子显微镜有很多类型，主要有透射电子显微镜(简称透射电镜，TEM)和扫描电子显微镜(简称扫描电镜，SEM)两大类。扫描透射电子显微镜(简称扫描透射电镜，STEM)则兼有两者的性能。为了进一步表征仪器的特点，有以加速电压区分的，如：超高压(1MV)和中等电压(200—500kV)透射电镜、低电压(～1kV)扫描电镜；有以电子枪类型区分的，如场发射枪电镜；有以用途区分的，如高分辨电镜，分析电镜、能量选择电镜、生物电镜、环境电镜、原位电镜、测长CD-扫描电镜；有以激发的信息命名的，如电子探针X射线微区分析仪(简称电子探针，EPMA)等。 半个多世纪以来电子显微学的奋斗目标主要是力求观察更微小的物体结构、更细小的实体、甚至单个原子，并获得有关试样的更多的信息，如标征非晶和微晶，成分分布，晶粒形状和尺寸，晶体的相、晶体的取向、晶界和晶体缺陷等特征，以便对材料的显微结构进行综合分析及标征研究［3］。近来，电子显微镜(电子显微学)，包括扫描隧道显微镜等，又有了长足的发展。本文仅讨论使用广泛的透射电镜和扫描电镜，并就上列几个方面作一简要介绍。部分透射电镜和扫描电镜的主要性能可参阅文献［1］。 透射电子显微镜 1、高分辨电子显微学及原子像的观察 材料的宏观性能往往与其本身的成分、结构以及晶体缺陷中原子的位置等密切相关。观察试样中单个原子像是科学界长期追求的目标。一个原子的直径约为1千万分之2—3mm。因此，要分辨出每个原子的位置需要0.1nm左右的分辨本领，并把它放大约1千万倍。70年代初形成的高分辨电子显微学(HREM)是在原子尺度上直接观察分析物质微观结构的学科。计算机图像处理的引入使其进一步向超高分辨率和定量化方向发展，同时也开辟了一些崭新的应用领域。例如，英国医学研究委员会分子生物实验室的A.Klug博士等发展了一套重构物体三维结构的高分辨图像处理技术，为分子生物学开拓了一个崭新的领域。因而获得了1982年诺贝尔奖的化学奖，以表彰他在发展晶体电子显微学及核酸—蛋白质复合体的晶体学结构方面的卓越贡献［4］。 用HREM使单个原子成像的一个严重困难是信号／噪声比太小。电子经过试样后，对成像有贡献的弹性散射电子(不损失能量、只改变运动方向)所占的百分比太低，而非弹性散射电子(既损失能量又改变运动方向)不相干，对成像无贡献且形成亮的背底(亮场)，因而非周期结构试样中的单个原子像的反差极小。在档去了未散射的直透电子的暗场像中，由于提高了反差，才能观察到其中的重原子，例如铀和钍—BTCA中的铀(Z＝92)和钍(Z＝90)原子［5］。对于晶体试样，原子阵列会加强成像信息。采用超高压电子显微镜和中等加速电压的高亮度、高相干度的场发射电子枪透射电镜在特定的离焦条件(Scherzer欠焦)下拍摄的薄晶体高分辨像可以获得直接与晶体原子结构相对应的结构像。再用图像处理技术，例如电子晶体学处理方法，已能从一张200kV的JEM-2010F场发射电镜(点分辨本领0.194nm)拍摄的分辨率约0.2nm的照片上获取超高分辨率结构信息，成功地测定出分辨率约0.1nm的晶体结构［6］。 2.像差校正电子显微镜 电子显微镜的分辨本领由于受到电子透镜球差的限制，人们力图像光学透镜那样来减少或消除球差。但是，早在1936年Scherzer就指出，对于常用的无空间电荷且不随时间变化的旋转对称电子透镜，球差恒为正值。在40年代由于兼顾电子物镜的衍射和球差，电子显微镜的理论分辨本领约为0.5nm。校正电子透镜的主要像差是人们长期追求的目标。经过50多年的努力，1990年Rose提出用六极校正器校正透镜像差得到无像差电子光学系统的方法。最近在CM200ST场发射枪200kV透射电镜上增加了这种六极校正器，研制成世界上第一台像差校正电子显微镜。电镜的高度仅提高了24cm，而并不影响其它性能。分辨本领由0.24nm提高到0.14nm［7］。在这台像差校正电子显微镜上球差系数减少至0.05mm(50μm)时拍摄到了GaAs〈110〉取向的哑铃状结构像，点间距为0.14nm［8］。 3、原子尺度电子全息学 Gabor在1948年当时难以校正电子透镜球差的情况下提出了电子全息的基本原理和方法。论证了如果用电子束制作全息图，记录电子波的振幅和位相，然后用光波进行重现，只要光线光学的像差精确地与电子光学的像差相匹配，就能得到无像差的、分辨率更高的像。由于那时没有相干性很好的电子源，电子全息术的发展相当缓慢。后来，这种光波全息思想应用到激光领域，获得了极大的成功。Gabor也因此而获得了诺贝尔物理奖。随着Mollenstedt静电双棱镜的发明以及点状灯丝，特别是场发射电子枪的发展，电子全息的理论和实验研究也有了很大的进展，在电磁场测量和高分辨电子显微像的重构等方面取得了丰硕的成果［9］。Lichte等用电子全息术在CM30 FEG/ST型电子显微镜(球差系数Cs＝1.2mm)上以1k×1k的慢扫描CCD相机，获得了0.13nm的分辨本领。目前，使用刚刚安装好的CM30 FEG/UT型电子显微镜(球差系数Cs＝0.65mm)和2k×2k的CCD相机，已达到0.1nm的信息极限分辨本领［10,11］。

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

原位高温拉伸扫描电子显微镜1150度二次电子原位拉伸成像。

扫描电子显微技术与X射线显微分析 (美)戈尔茨坦(Goldstein,J.I.)等著 科学出版社 1988.8 79.871/9最好是电子版的，谢谢啦！！！

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。”(