在顯微鏡被發(fā)明出來之前,人類對世界的概念僅限于肉眼,或者手持鏡頭幫助人們看東西。如今,顯微鏡已廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域,作為人類探索微觀世界不可或缺的工具。人類可以用顯微鏡看到一個全新的“世界”。
而且顯微鏡又分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡,這兩種顯微鏡又有何不同?
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光學(xué)顯微鏡
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光學(xué)顯微鏡是一種光學(xué)設(shè)備,利用光學(xué)原理放大人眼無法分辨的細(xì)微物體,從而提取細(xì)微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。經(jīng)過300多年的發(fā)展,光學(xué)顯微鏡已經(jīng)完成了結(jié)構(gòu),并被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物、材料等領(lǐng)域。
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電子顯微鏡
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電子顯微鏡技術(shù)的應(yīng)用是基于光學(xué)顯微鏡,分辨率更高。根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途,可分為散射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發(fā)射式電子顯微鏡。
主要差別:
首先,光源不同。光學(xué)顯微鏡選擇可見光作為光源,用人眼觀察;電子顯微鏡使用電子束作為光源;其次,成像原理。光學(xué)顯微鏡利用幾何光學(xué)成像原理進行顯像。電子顯微鏡利用高能電子束對樣品表面進行轟擊,激發(fā)樣品表面的各種物理信號,然后利用不同的信號探測器接受物理信號轉(zhuǎn)化為圖像信息。
分辨率也大不相同:光學(xué)顯微鏡的分辨率僅限于0.2-0.5um,因為光的干擾和衍射。由于電子顯微鏡使用電子束作為光源,其分辨率可達1-3nm,因此光學(xué)顯微鏡的組織觀察屬于微米級分析,電子顯微鏡的組織觀察屬于納米分析。
景深也不一樣。一般光學(xué)顯微鏡的景深在2-3um之間,對樣品表面的光滑度要求很高,所以樣品制作過程比較復(fù)雜。掃描電子顯微鏡的景深可以高達幾毫米,樣品制備相對簡單。
觀察光學(xué)顯微鏡分辨率的局限性μ電子顯微鏡需要用于m以內(nèi)的材料和材料,而掃描電子顯微鏡具有景深大、分辨率高、視覺直觀、立體感強、放大倍數(shù)寬等特點。
此外,掃描電子顯微鏡可以測量各種樣品,基本上不會損壞和污染原始樣品,并且可以同時獲得形狀、結(jié)構(gòu)、成分和結(jié)晶信息。它已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、物理、化學(xué)、司法、地質(zhì)科學(xué)、材料科學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)的微觀研究。
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掃描電子顯微鏡
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由電子光學(xué)鏡筒、樣品室、真空系統(tǒng)、檢測器和成像系統(tǒng)組成的掃描電子顯微鏡。
電子顯微鏡成像掃描原理
掃描電子顯微鏡使用電子束一點一點地掃描樣品表面,最終產(chǎn)生圖像。當(dāng)電子束照射到樣品表面時,電子會與樣品的一部分發(fā)生相互作用,即彈性散射和非彈性散射,從而產(chǎn)生大量信號。這些信號可用于成像和半定量分析的常見信號包括:俄歇電子、二次電子、背散射電子、X射線、負(fù)極瑩光等。
一般來說,當(dāng)用聚焦電子束掃描電子顯微鏡時,樣品會因結(jié)構(gòu)成分不同而產(chǎn)生不同的信號,探測器會檢測到不同的信號,然后顯示出來。
高速直接電子探測器,聚束科技高通量(現(xiàn)場發(fā)射)掃描電子顯微鏡自主研發(fā)設(shè)計,雙通道同步采集。圖像中央控制器強大(ICC),雙路24Kx24K圖像一次最高采集,每張圖像高達6億像素的XHD圖像采集只需6.5.s