2013年透射电镜原理

1、研究生经济学、经济学(Economics )是研究如何合理配置人类行为有限资源的社会科学。 微微观经济学(Microeconomics )又称个体经济学，是指对宏观经济学。 微观经济学主要以单一经济单位(单一生产者、单一消费者、单一市场的经济活动)为研究对象，分析单一生产者如何将有限的资源分配给不同商品的生产，获得最大利益。每个消费者如何将有限的收入分配给不同商品的消费，获得最大的满脚丫子？ 根据云同步，微观经济学是如何确定各个生产者的产量、成本、使用的生产要素数量和收益的生产要素供应商的收入、各个商品的效用、供给量、需求量和价格等。 考试代价1，时间(3个月)生活费800元32400元2，精

2、力充沛紧张，不惜辛苦啊！ 啊！ 啊！ 啊！ 3、赚了一点钱(三个月)的工资是2500元37500元4，资料、指导班费用、申请费用等2000元的合计： 11900元读书的代价1，学费、读书费、住宿费2000千1300元2，生活费800元12月3年28800元3，赚了一点钱250元啊！ 啊！ 啊！ 合计： 133000(157000 )元读研的收获1，找工作的门砖学位，论文2，社会关系和老师的关系，与同级生的关系3，研究能力的未来办事儿的基础(助学金) 4，好人，做好事的人生观，价值观，价值观， 神经生物科学研究中心实验室形态学研究实验室介绍：实验室学习介绍：实验室构成： 实验室人员：实验室有两个

3、实验室面积约3500平方米的实验室和设备：形态学实验室：免疫组织化实验室切片室显微图室电子显微镜照相室和电子显微镜样品室分子生物学实验室：核酸实验室蛋白质实验室细胞球培养室行为学实验室小动物手术室、观察室清洗消毒室硕士研究生学习室， 为什么实验技术是如何掌握实验技术，进入实验室的注意事项：好人做有公德的人，做聪明的人做好事，做好实验，做学问安全地留心的物理安全，化学安全地留心的定！ 医学电子显微镜技术，本课程使用的教材：超星图书馆实用电子显微镜技术作者：邵淑娟，杨佩，许广汀等出版时间： 2007.12实用电子显微镜技术作者：付洪兰编着出版时间： 2004.7生物医药电子显微镜技术作者：程时彭学

4、敏出版时间： 1997年07月第1版，本课程考核问题：你知道吗？ 本课程要求：实验课不准缺席。 解决方案比例，Antony van Leeuwenhoek (1632-1723 )发现微生物的第一个人。 他用自制的显微镜发现了微生物的世界。 Robert Hooke (1635-1703 )致力于光的波动说，特别是光学机器的创制。 用自各儿制作的显微镜观察植物组织，1665年发现植物细胞球(实际上是细胞贴壁)，命名为“cell”，至今仍在使用。 Ernst Abe (1840-1905 )阐明了几何光学的“正弦条件”，确定了可见光波段中显微镜的极限分辨率极限，并在迄今光学设计的基本依据之一Er

5、nst Ruska (1906-1988) 1931年首次发明了电子显微镜。 1986年获得了诺贝尔奖。 电子显微镜的用途：临床诊断病理学用于科学研究，六零年代，70年代是国际电子显微镜发展的黄金时代，越来越多的疾病经电子显微镜检查确诊，越来越多的病理学家认识到电子显微镜诊断的价值，电子显微镜已成为诊断病理学的基本工具，在欧美国家大多数医疗中心和医院都对电子显微镜产生疾病电子显微镜被认为在肾活检诊断、疑难病肿瘤诊断病理学、感染性疾病(细小病毒性、细菌性等)、代谢性疾病(蓄积性疾病)、细胞球外物质沉积性疾病(淀粉样变性等)、组织细胞增生症(医师格稀细胞球增生性疾病)、纤毛运动不能综合征等特殊疾病

6、的诊断中发挥重要作用。 CAD sil (cerebralartosomaldominiantarteriopathwithsubcorcalinfalarcrsandleukoencephalopathy )是伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病，是遗传性小动脉疾病19号染色体上由Notch3突变型基因引起的遗传性脑血管疾病，表现为皮质下缺血事件，进行性痴呆伴有假性真性延髓麻痹。 临床表现：发病于3545岁，无高血压史，家族史多。 2 .患者反复出现皮质下梗死和腔隙性梗死的症状征象，伴有头疼、痴呆、假性真性延髓麻痹、抑郁和尿便失禁。 3. CT或MRI显示皮质下或脑桥梗死灶。

7、 4 .脑或皮肤活检特征血管壁增厚，可诊断血管平滑肌中层细胞球沉积锇颗粒(GOM )、检出突变型基因。 镜下见血管内皮细胞、周细胞球和平滑肌细胞腺粒体肿大，小动脉血管增厚。 36537摄影图片可见可疑的GOM小体。 结论符合CADASIL皮肤的变化。 电子显微镜是诊断细小病毒性疾病不可或缺的，电子显微镜是确定各种细小病毒形态结构最有用的工具，可以观察细小病毒，观察细胞球内感染的细小病毒大小、形态、序列和复制的组合、成熟过程，以及一些复膜细小病毒萌芽成熟的部位和细小病毒的形态特征。 电镜在以下肿瘤的鉴别诊断中起着重要作用：是癌、能区分黑色瘤和肉瘤的腺癌和间皮瘤的前纵隔肿瘤，能区分胸腺瘤、胸腺类癌

8、、淋巴癌和生精细胞肿瘤的小圆细胞球瘤有神经母细胞球瘤、胚胎横纹肌瘤、Ewing肉瘤， 在能够区分淋巴癌和小细胞球癌的软组织纺锤状细胞球瘤中，能区分纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、平滑肌肉瘤和恶性神经鞘瘤，能区分纺锤状细胞球癌和癌肉瘤。 电镜诊断中使用最多的是肾脏活检和肌肉活检。 肾脏病的诊断通常采用光镜、免疫荧光镜和电镜结合观察。 电镜观察对肌病的诊断起着重要的作用。 用电子显微镜诊断的血管球疾病有薄的基底膜肾病、丝状血管球肾炎、免疫管状血管球症、致密物沉积症、肾淀粉样变、纤维性血管球症、Fabry病(电子显微镜下，上述细胞球则是含有无数圆或卵的层状小体(这些个小体称为“斑马小体”或“髓鞘脂影”

9、)、 Alport综合征(特征性病变GBM增厚、变薄、致密层分裂成其典型病变)等需要电镜观察配合光镜和免疫荧光诊断的疾病有胶原血管球病、轻链重链病、脂蛋白肾病、急性感染后血管球电镜观察对一些疾病的病理改变分期具有决定性价值：膜性肾病、狼疮性肾炎等(特别是治疗多营销对象点类型狼疮性肾炎时，电镜观察必须识别其组织类型)。 电镜在某肾脏病诊断中起着决定：遗传性肾炎的作用。 本病的血管球组织学变化并不特别，只需电镜检查即可正确诊断，如血管球薄的基膜病。 光镜检查无助于该病的诊断，电子显微镜检查是明确该病的唯一手段Farbry病。 该病嗜锇粒子和板层小体只有电子显微镜才能观察到肾淀粉样变化和纤维性血管球

10、症。 此类疾病在电镜下可见淀粉样纤维由无分支周期性细线构成(直径810nm，肾淀粉样变化)，或微小管状纤维结构(直径约20nm，纤维性血管球病)，可作出肯定诊断。、fei-teching2spirittwin，H-600、透射电子显微镜的工作原理、光镜显微镜与电子显微镜的比较、有效倍率、光学透镜的极限分辨率主要取决于照明源的波长。 半波长是光学显微镜极限分辨率的理论极限。 可见光的最短波长为390nm，光学显微镜的最高极限分辨率为200nm。 人眼的极限分辨率约为0.2mm，如果将200nm的光学显微镜的最高分辨率扩大到0.2mm，则肉眼可见的倍率为1000倍。 该倍率称为有效倍率。 光学显微

11、镜的极限分辨率为200nm时，最大的有效倍率为1000倍。 光学显微镜的倍率可以更高，但高的部分对分辨率的提高没有贡献，只是用眼睛看的舒适。 因此，光学显微镜的倍率一般在1000-1500之间最高。 如何提高显微镜的极限分辨率，沿着电磁波谱在短波长方向寻找，紫外光的波长在13-390nm之间比可见光短得多。 但是，由于很多物质会强烈吸收紫外光，所以很难用紫外光作为照明光源。 x射线具有更短的波长。 但是，迄今为止还没有改变x射线的方向，引起折射，使成像会聚的物质，也就是x射线的透镜。 因此，x射线也不能成为显微镜的照明光源。 除电磁波谱外，在物质波中还存在着电子波不仅能使短波长，还能使折射会聚

12、的物质。 电子波是照明的光源。 1926年，德意志物理学家Busch为利用磁场作为电磁透镜的理论奠定了基础。 1932年，Knoll和Ruska首次成功获得了电子放大图像。 同年，Ruska用静电透镜研制了电子显微镜，简称电子显微镜。 电子束的主要特征，定义：电子束有波动性和粒子性，电子束是真空中相对集中、高速运动的电子流。 性质：电场和磁场中高速运动的电子受力弯曲，改变运动方向，受力方向遵循右手定则，电磁场符合轴对称条件，电子进行螺旋运动，最后聚焦. 电子透过力极弱，100kV以下的电子束，标本的厚度不超过100nm。 电子束是不可见光，通过激发荧光进行显影。 高能源电子光束具有放射性，能激

13、发x射线。 样品、入射电子、Auger电子、阴极发光、背散射电子、二次电子、x射线、透射电子、电磁透镜、电子波与光波不同，无法在玻璃透镜上会聚成像。 但是，轴对称的不均匀电场和磁场使电子束折射，产生了电子束的会聚和发散，达到了影像学的目的。 将由静电场构成的透镜称为“静电透镜”，将由电磁线圈产生的磁场构成的透镜称为“电磁透镜”。 电磁透镜、电子在磁场中运动，如果电子的运动方向与磁感应强度方向不平行，则产生与运动方向垂直的力(洛伦兹力)，使电子的运动方向偏转。 图5-3是电磁线圈。 当电子沿线圈轴线运动时，电子的运动方向与磁感应强度的方向一致，电子不受力，当直线运动中通过线圈的电子运动偏离轴线时

14、，电子受到磁场的力，运动方向偏向，最后会聚在轴线上的点上。 电子运动的轨道是圆锥螺旋曲线。 电磁透镜、短线圈磁场中的电子运动显示了电磁透镜聚焦成像的基本原理。 在实际的电磁透镜中，线圈通常放置在由软磁材料(纯铁元素或低碳钢)制成的内部具有环形间隙的壳中，以便提高磁感应强度。 此时，在电磁透镜中，线圈的磁力线集中在壳体内，并且磁感应强度得以增强。 狭缝的间隙越小，磁场强度越强，对电子的折射力越大。 为了进一步增强线圈内的磁场强度，可以在电磁线圈内加入一对磁性材料的锥形环(未图示)，该装置被称为极靴。 增加极靴后的磁性线圈内的磁场强度可以有效地集中在狭缝周围数毫米的范围内。电磁线圈，构成电磁透镜的

15、极靴中空的锥形体，最重要的零配件之一线圈缠绕在极靴的外面，通电后能够产生磁场的屏蔽罩防止外部磁场的干扰作用，增加磁导率，产生强磁场，使焦距长度更小、放大在光学镜头成像的情况下，满足物体距离L1、像距离L2和焦距长度f的关系： (5-8)电磁镜头成像的情况下也能够应用式(5-8)。 不同点在于，光学透镜的焦距长度是一定的，相对于此，电磁透镜的焦距长度是可变的。 电磁透镜的焦距长度f的一般近似式在(5-9)式中为k常数，Ur为相对校正的电子加速电压，(IN )为电磁透镜的励磁线圈数。 由式(5-9)可知，如果改变励磁电流，则能够容易地改变电磁透镜的焦距长度。 此外，电磁透镜的焦距长度总是正值，这意

16、味着在电磁透镜中不存在凹透镜，并且仅仅是凸透镜。不同加速电压下的电子波波长、加速电压U/KV电子波的波长/nm加速电压U/KV电子波的波长/nm、电磁透镜的像差和对极限分辨率的影响、最佳光学透镜的极限分辨率是波长的一半。 对电磁镜头来说，现在的极限分辨率还没有达到波长的一半。 以FEI Tecnai G2 Twin透射型电子显微镜为例，加速电压达到120KV，如果极限分辨率为波长的一半，则极限分辨率应该为0.00334/2=0.00167nm，实际上，该透射型电子显微镜的点极限分辨率为0.35nm，线极限分辨率为0.20nm， 为什么与理论极限分辨率有约209倍的差别呢？电磁透镜和光学透镜一样

17、，除了衍射效果对极限分辨率的影响之外，像差对极限分辨率的影响也有。 由于像差的存在，电磁透镜的极限分辨率低于理论值。 电磁透镜的像差有球面像差、像散、色像差。 另一方面，球面像差、球面像差是由于电磁透镜的近轴区域磁场和远轴区域磁场对电子束的折射力不同而产生的。 原来的物点是几何学的点，受球面像差的影响现在成为半径rS的扩散圆斑。 rS表示球面像差的大小，计算公式为： 1936年，Scherzer提出旋转对称电磁透镜的球面像差不能通过其自身的场分布设计来消除(不能像光学透镜那样通过凸透镜、凹透镜的组合设计来补偿或矫正)的理论以来，电磁透镜的球面像差一直球面像差是像差影响电磁透镜的极限分辨率的主要原因。 二、像散、像散是由于镜头磁场的非旋转对称引起的像差。 极片的内孔不圆，上下极片的轴线错开，形成极片的磁性材料的材质不均匀，极片周围的局部污垢等使透镜的磁场产生椭圆度。 将RA换算成物体平面，得到半径RA的扩散圆斑，用RA表示像散的大小，其计算公式为：像散是可消除的像差，通过导入强度和方位可调整的矫正磁场可以进行补偿。 产生该矫正磁场的装置称为像散去除器。 三、色差、色差是根据成像电子的能量的差异和变化，在透镜磁场中运动轨迹不同，不能对焦的像差。 引起