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电子显微镜看到的图像是怎么样的?

2018-03-16 | 来源:
我毕业之前在北京电子显微镜中心,电子显微镜常用的有两种:扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)。另外还有扫描隧道显微镜,原子力显微镜。为什么用电子显微镜,电子显微镜不是像电子计算机的那种电气化,而是用电子打在样品上,用电子束成像。这主要是因为电子的波长小,光的波长在400到700纳米量级,而电子的波长公式是lambda=h/(mv),一般用的电压是80kV到300kV,电子的波长就是在0.01纳米左右,和原子的大小接近。更短波长的好处,是可以观测到更小尺寸的东

我毕业之前在北京电子显微镜中心,电子显微镜常用的有两种:扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)。另外还有扫描隧道显微镜,原子力显微镜。

为什么用电子显微镜,电子显微镜不是像电子计算机的那种电气化,而是用电子打在样品上,用电子束成像。这主要是因为电子的波长小,光的波长在400到700纳米量级,而电子的波长公式是 lambda=h/(mv),一般用的电压是80kV 到 300kV,电子的波长就是在0.01纳米左右,和原子的大小接近。更短波长的好处,是可以观测到更小尺寸的东西,否则会因为波的衍射和干涉无法分辨。

通常看到的生物样品,和高倍昆虫图片,是用扫描电镜拍到的,实际上这是电子显微镜中放大倍数最低的,纯科普的。这些其实还可以用光学显微镜看。我们说的「颜色」是可见光的颜色,对于电子来说,它不是光,因此没有颜色一说。所以楼主说的用电子显微镜看叶绿体,你说是什么颜色呢?

扫描电子显微镜目前最广泛的用途是看电子元件,像CPU现在都是25纳米制程,这些的检查都是用高分辨率的扫描电镜。还有一些生物样品,比如骨头断面组织之类也会用到扫描电镜。还有纳米线的形貌像(外观)。

(苹果A6处理器的扫描电镜截面图)透射电镜顾名思义,就是电子要透过样品,在后面成像。所以可以想见样品要非常薄,减薄到几个纳米,在边缘更薄,否则就是一片漆黑了。但是其实电子束在200kV下面还是很有穿透性的,是可以穿透金属和各种材料的,所以他的终极意义就是看到「原子」。加引号,是因为我们不能真正看到原子,只能看到「原子柱」。而且有时候内部结构复杂,看到的图像也是多种因素造成的结果,但总的来说是最接近看到原子的成像了。(Intel Ivy Bridge Xeon 处理器中的半导体结构,TEM成像 )

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