电镜研究生课程论文

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1、研究生课程论文（2010至2011学年度第1学期）课程名称：电镜技术课程编号：11.504学生姓名：孙玲学号：902102年级：资环22班提交日期：2010年12月29日成绩：__________________教师签字：__________________开课---结课：第1周---第18周评阅日期：年月日一、电镜技术发展史　　自从光学显微镜出现以后，人类打开了微观世界的大门，看到了很多用肉眼所看不到的微小物体，例如细胞、细菌等，使人眼睛的分辨力由0.2mm提高到0.2μm。但是，光学显微镜由于光线波长的限制，

2、它的分辨极限是0.2μm，有效放大倍数最高不超过2000倍，如果想要看到更小的物体，它就无能为力了。  从20世纪30年代开始，人们利用工业技术的发展，成功地研制了电子显微镜，它的出现，使人们能在超微结构或原子的尺度上观察研究物体的结构，人们的观察从宏观世界进入了超微结构或原子级的微观世界。与许多伟大的发明一样，电子显微镜的发明，也经历了那个时代艰苦的历程。在光学显微镜发明长达300年的时间里，由于光波波长的限制，直接限制了光学显微镜的分辨能力，始终难以突破1000倍的放大倍数。寻找更短波长的光源成为了科学家们呕

3、心沥血的漫长征程。  1924年，法国物理学家Broglie提出了“电子与光一样，具有波动性“的假说，他证明了任何一种粒子在快速运动时，必定都伴有电磁辐射，辐射的电磁波长与粒子的运动速度成反比，并计算出电磁波长为0.005nm。  1926年，德国科学家Busch发现了带电粒子在电场或磁场中偏转聚焦的现象，类似于光线通过透镜可被聚焦一样。由此奠定了电子显微镜的理论基础。  1928—1931年间，德国年轻的大学生Ruska测量了磁透镜的聚焦特性，并开展了电子放大成像的研究，终于在1938年成功研制了世界上第一台真

4、正的电子显微镜，放大倍数为1200倍，被誉为电子显微镜之父,并在1986年获得诺贝尔奖。电子显微镜的发明被誉为20世纪最重要的发明之一。  1939年，德国Siemens公司生产了第一台作为商品用的透射电镜，分辨率为10nm左右。但其体积庞大，无法进一步推广。  20世纪50年代初到60年代末期，电镜发展很快，从性能到构造都得到很大的改进，特别是分辨本领得到大幅度提高，达到1nm左右，到80年代的分辨率已接近0.1nm，最新研制的超高压透射电镜的分辨率可达0.005nm。  自从1938年第一台电镜在德国问世以来

5、，在短短的几十年时间里，电镜技术取得了飞跃的发展，在医学、生物学、材料学、地质学、考古学、天文学等许多领域中得到了广泛的应用。在现代医学、细胞超微结构、分子生物学、基因组学等学科的迅速发展，出现了更适合生物医学研究的新型电镜。  在生命科学方面，电镜的应用为阐明组织细胞的结构和功能起了巨大的作用，已成为医学科学研究和临床疾病诊断的重要工具。随着科学技术的不断发展，电镜样品制备技术也得到飞速发展。在透射电镜超薄切片基础上，又相继出现负染色技术、电镜放射自显影技术、免疫和细胞化学技术、电镜核酸原位杂交技术等；在扫描电

6、镜常规技术基础上，也出现了冷冻割断技术、蚀刻复型技术、管道铸型技术、电子探针技术等。在透射电镜原有的基础上安装各种测试仪器如能谱仪（EDX）、波谱仪（WDX）等，出现了各种分析型透射电镜；还有加速电压在200kV以上的高压电子显微镜以及加速电压在500Kv以上的超高压电子显微镜；由于压电传感器的发明，使得机械探针的定位性增强，出现了扫描探针显微镜系列（包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、扫描光子显微镜、扫描热显微镜、静电力显微镜等十几种类型），其中在生命科学中应用较多的是扫描隧道显微镜、原子力

7、显微镜和激光扫描共聚焦显微镜。二、扫描透射电镜样品制备技术1)扫描电镜样品的制备　　扫描电镜(SEM)具有分辨率高和景深长等特点，因此图像层次丰富，立体感强，能够显示细胞和组织的三维结构形貌(图12-13)，因此广泛应用于生物样品表面及其断面微细结构的观察。　　自1966年第一台商品SEM诞生以来，发展一直很快，仪器本身性能如分辨率和多功能等不断提高外，样品制备技术也不断地改进和完善。样品制备的质量是直接决定SEM能否发挥最佳性能，并拍出理想图片的关键所在。考虑到生物样品质地柔软、容易变形、导电性差、二次电子发射

8、率低以及含水量多等特点，在制备SEM样品时，必须掌握以下原则：　　(1)每一操作过程，都应注意防止样品的污染和损伤，使被观察的样品尽可能保持原有的外貌和微细结构；　　(2)去除样品内水份，以利于维持SEM的真空度和防止镜筒的污染。但在脱水和干燥处理时，要尽量减少避免样品体积变小和收缩变形等人工损伤；　　(3)降低样品表面的电阻率，增加样品的导电性能，以提高二次电子发射率，