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透射电子显微镜的原理、结构及特点
2016-03-14
      透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM),可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的细微结构,这些结构称为亚显微结构或超微结构。由于电子易散射或被物体吸收,故穿透力低,必须制备超薄切片(通常为50-100nm)。成像方式与光学生物显微镜相似,只是以电子透镜代替玻璃透镜。工作原理:由钨丝阴极在加热状态下发射电子。在阳极加速电压的作用下,经过聚光镜(电磁透镜)会聚为电子束照明样品。穿过样品的电子束携带了样品本身的结构信息经过物镜,在其像平面上形成样品相貌放大想,然后再经过中间镜和投影镜的两次放大,最终形成三级放大像,以图像或衍射谱(衍射花样)的形式显示于荧光屏上,或被记录在照相底片上,或直接保存在计算机硬盘中。透射电镜的结构由电子光学系统(镜筒)、真空系统、电子学系统三个主要部分组成。透射电镜的成像原理可以分为三种情况:吸收像、衍射像、相位像。
透射电镜的特点:
1.由于样品制备技术的限制,对大多数生物样品来说,一般只能达到2nm的分辨率。
2.电镜图像的分辨能力不仅取决于电镜本身的分辨率,而且取决于样品结构的反差。
3.电镜所用的光源是电子波,波长在非可见光范围内无颜色反应,所形成的图像是黑白图像,要求图像必须具有一定的反差。
4.生物体组织和细胞成分主要有C\H\O\N等轻元素组成,它们的原子序数较低,电子散射能力弱,相互之间的差别又很小,电镜下的图像反差一般较低。
5.由于电子束的穿透能力较弱,样品必须制成超薄切片。
6.观察面小,载网直接能够为3mm,超薄切片范围为0.3-0.8mm.
7.电子束的强烈照射,易损伤样品,发生变形、升华等,甚至被击穿破裂,可能使观察结构产生假象。
8.观察时电镜镜筒必须保持真空,为了保证样品在真空下不损伤,对样品要求应无水分。因此,不能观察活体的生物样本。
9.生物制样复杂,在步骤繁多的制样过程中,样品容易产生收缩、膨胀、破碎以及内含物
丢失丢失等结构改变。

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