电子显微镜在纺织上的应用

1、制作人：田飞利用电子显微镜的高分辨本领、高放大倍率等特点来分析研究物体的组织形貌、结构特征的一种近代材料物理试验方法。电子显微镜（electronmicroscope），简称电镜或电显，是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜。高速的电子的波长比可见光的波长短（波粒二象性），而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制，因此电子显微镜的分辨率（约0.2纳米）远高于光学显微镜的分辨率（约200纳米）。透射电子显微镜： 透射电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的物像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。扫描电子显微镜： 扫描电镜是用极细的电子束在样品表面扫描，将产生的二次电子用特制的探测器收集，形

2、成电信号运送到显像管，在荧光屏上显示物体。（细胞、组织）表面的立体构像，可摄制成照片。扫描电镜下的细菌图像透射电镜下的病毒图像透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。 由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量， 必须制备更薄的超薄切片，通常为50100nm。 所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。扫描电子显微镜是一种用途广泛的多功能仪器，具有很多优越的性能，重要特点是景深大，图像富立体感，具有三维形态。它可以进行三维形貌的观察和分析，当然，还可以进行微区的成分分析等其他方面的应用。于伟东等人借助TEM超薄切片技术表征了木棉纤维的微细结构。

3、通过对木棉纤维横截面超薄切片的透射电镜观察，获得了木棉纤维的胞壁层次结构、原纤尺度及排列。李多荣、闫凤菊等人通过SEM、TEM试验的方法，对青海藏羊毛、半细羊毛纤维表面鳞片、鳞片层、正副皮质区域进行了测试，并对鳞片细胞和皮质之间的细胞膜复合物进行了初步探讨。 运用传统的光学显微镜进行纤维横截面研究，纤维横截面切片十分复杂，首先要选取纤维用胶棉液固化，等待胶棉液干透，然后放入哈氏切片器切片，最后放入光学显微镜观察。由于用传统光学显微镜观察的原理是光线从样品下面经透射成像，所以对于样品厚度要求极高。若样品切得太厚，不但纤维容易倒伏，难以观察纤维的横截面，而且光线不易透过样品，无法进行观察；若样品切

4、得太薄，则纤维容易卷曲，不但难以制片，而且纤维难以竖立在载玻片上。同时，切片的质量还取决于哈氏切片器的质量，如果哈氏切片器厚薄不均匀，则容易破坏样品横截面形态，形成部分能观察、部分不能观察到的现象。 通过扫描电镜，可以观察纤维的内部结构，如内部空腔或大裂缝结构；也可以将一根纤维沿轴向剥开，可看到纤维内部的原纤结构。 破碎降解是分析纤维内部结构的又一方法。这种方法是用机械的超声波的或其他物理方法，并用酸、碱或其他化学试剂对样品进行化学降解的方法将纤维破碎降解，然后通过一定的处理，用电镜观测碎片的形态结构。 扫描电镜的大场深和大视野可清晰显示纤维断裂面的三维形貌，而在较高放大倍数下又能观察断裂面局

5、部区域的微细结构，这种图像有助于研究裂缝的产生、发展以及寻找裂根源。 特种动物纤维是指除绵羊毛以外的动物纤维。由于其产量少，制成的织物不但手感柔软，保暖性好，而且具有特殊的服用性能和外观效果，因此其价格比较昂贵，特别是羊绒纤维，有“软黄金”之称。一直以来，特种动物纤维的鉴别，主要是借助光学显微镜，检验人员根据纤维表面鳞片形态的细微差异，来加以判别，其检验结果的准确性在很大程度上依赖于检验人员的经验，是一项主观检验。因此同种样品的检验结果存在一定的差异。 近年来，随着扫描电子显微镜的日益普及，国内外的许多检验人员开始利用扫描电子显微镜对动物纤维进行观察研究，可对特种动物纤维鳞片结构的参数进行测量，使检验向主客观相结合的方向发展，准确性得到了很大的提高。各种动物纤维具有相似的化学性质，其鉴别主要依据鳞片形态、厚薄和长短等细微差异。利用扫描电子显微镜的二次电子逐点成像原理，可以清晰地显示动物纤维表面凹凸不平的鳞片形态，提供富有立体感的逼真图像。通过调节电子探头的扫描宽度，可以减小扫描的样品区域，从而达到放大的目的。由于扫描电子显微镜的荧光屏尺寸是固定不变的，因此图像宽度是一个定值。通过调节电子束在样品表面的扫描宽度，可以在很宽广的范围内自由方便地调节