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显微镜的工作原理是什么? 超电子显微镜

2021-04-09知识16

电子显微镜在医学中的应用 目前医学领域的发展越来越离不开电子显微镜,随着电子显微镜的越来越科学精密,现在电子显微镜在其中发挥了越来越重要的作用。最常见医学上的应用为:1、用电子电子显微镜。

电子显微镜的工作原理是什么? 电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显纯和兆微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。电子显微镜由镜筒、真空系统和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏和照相机构等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体;真空系统由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接;电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。电子透镜是电子显微镜镜筒中最重要的部件,它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与玻璃凸透镜使光束聚焦的作用相似,所以称为电子透镜。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。电子枪是由钨丝热阴极、栅极和阴极构成的。

电子显微镜最大能放大几倍? 德国学者宾尼格和瑞士学者罗雷尔于1982年制造成功的“扫描隧道显微镜”,放大倍数可达3亿倍.普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能,使放大率达到1000—1500倍左右,但一直末超过2000倍.这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制.光学显微镜是利用光线来看物体,为了看到物体,物体的尺寸就必须大于光的波长,否则光就会“绕”过去.理论研究结果表明,普通光学显微镜的分辨本领不超过0.02微米,有人采用波长比可见光更短的紫外线,放大能力也不过再提高一倍左右.要想看到组成物质的最小单位—原子,光学显微镜的分辨本领还差3—4个量级.为了从更高的层次上研究物质的结构,必须另辟蹊径,创造出功能更强的显微镜.有人设想用波长比紫外线更短的X射线的透镜.20世纪20年代法国科学家德布罗意发现电子流也具有波动性,其波长与能量有确定关系,能量越大波长越短,比如电子学1000伏特的电场加速后其波长是0.388埃,用10万伏电场加速后波长只有0.0387埃,于是科学家们就想到是否可以用电子束来代替光波?这是电子显微镜即将诞生的一个先兆.用电子束来制造显微镜,关键是找到能使电子束聚焦的透镜,光学透镜是无法会聚电子束的.1926年,德国科学家蒲许提出了关于电子在磁场中运动的理论。.

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