透射電鏡的原理與演示演示文稿

透射電鏡的原理與演示演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有47頁\編輯于星期日分辨力(resolution)：指顯微鏡能將近鄰的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分辨清楚的能力,通常是用相鄰兩點(diǎn)間的距離(D)來表示。一、電子顯微鏡出現(xiàn)的必然性光源的波長鏡口率(N.A.)1.分辨力現(xiàn)在是2頁\一共有47頁\編輯于星期日可見光波長為400~700nm(平均550nm)取決于鏡口角和物鏡與標(biāo)本間介質(zhì)的折射率波長：鏡口率(N.A.)的大小：鏡口角物鏡與標(biāo)本之間介質(zhì)的折射率空氣的折射率為1水為1.33香柏油為1.515-溴萘為1.66現(xiàn)在是3頁\一共有47頁\編輯于星期日紫外光顯微鏡：0.1m光鏡分辨力的最小數(shù)值：≤0.2m一般光鏡設(shè)計(jì)的最大放大倍數(shù)為1,000~1,500光學(xué)分辨率的極限！有效放大：指本來用肉眼看不清楚的物體經(jīng)顯微鏡放大成像后可以分辨清楚的放大指本來用肉眼能看清楚的物體經(jīng)放大鏡、幻燈機(jī)或投影儀等放大成像后可以分辨得更清楚的放大。無效放大：現(xiàn)在是4頁\一共有47頁\編輯于星期日各種光與電子束的波長比較名稱 波長(nm)可見光 760~390紫外光 390~13X-射線 13~0.05-射線 1~0.005電子束

100V 0.12310,000V 0.0122100,000V 0.00387電子束的波長與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比：1V現(xiàn)在是5頁\一共有47頁\編輯于星期日電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的異同點(diǎn)

1,000,0001,000放大倍數(shù)0.1nm0.2~0.1m分辨力電聚焦機(jī)械聚焦聚焦方式電磁透鏡光學(xué)透鏡透鏡真空空氣介質(zhì)短：0.003~0.008長：200~750波長(nm)電子束光束照射光電子顯微鏡光學(xué)顯微鏡2.電鏡與光鏡的對比現(xiàn)在是6頁\一共有47頁\編輯于星期日電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡結(jié)構(gòu)的對比圖解

現(xiàn)在是7頁\一共有47頁\編輯于星期日二、電鏡的分類根據(jù)電子束和樣品之間作用方式的不同，可將電鏡分為4大類:1)物體透射電子2)物體發(fā)射電子3)物體反射電子4)物體吸收電子透射電鏡掃描電鏡觀察和分析樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察和分析樣品的表面立體形貌現(xiàn)在是8頁\一共有47頁\編輯于星期日三、透射式電子顯微鏡真空系統(tǒng)供電及保護(hù)系統(tǒng)電子照明系統(tǒng)成象系統(tǒng)觀察記錄系統(tǒng)1、透射電鏡的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是9頁\一共有47頁\編輯于星期日電子照明系統(tǒng)成象系統(tǒng)觀察記錄系統(tǒng)真空系統(tǒng)供電及保護(hù)系統(tǒng)透鏡系統(tǒng)或電子光學(xué)系統(tǒng)透射電鏡的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是10頁\一共有47頁\編輯于星期日一般電鏡超高壓電鏡真空系統(tǒng)抽真空的意義：防止燈絲的氧化損傷；確保電子束在運(yùn)行過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡不受空氣分子干擾；去除空氣分子對樣品的污染。1.310-12Pa離子泵真空渦流泵機(jī)械泵：油擴(kuò)散泵：冷阱：真空管道、閥門、儲(chǔ)氣罐等1Pa1.310-5~10-6Pa;1.310-6Pa1.310-7~10-9Pa1.310-9Pa1.310-10Pa真空系統(tǒng)的組成部件：真空系統(tǒng)現(xiàn)在是11頁\一共有47頁\編輯于星期日供電及保護(hù)系統(tǒng)的組成部件及其作用：供電及保護(hù)系統(tǒng)高電壓低電流的高壓電源：產(chǎn)生高速電子低電壓高電流的透鏡電源：控制高速電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡一般電鏡均擁有兩個(gè)電源：一旦電鏡的某一部分發(fā)生故障,電鏡的保護(hù)系統(tǒng)會(huì)讓其自動(dòng)緊急關(guān)機(jī)和斷電,以免損傷電鏡！穩(wěn)壓和穩(wěn)流裝置：保證電壓和電流的高度穩(wěn)定保護(hù)與控制系統(tǒng)：現(xiàn)在是12頁\一共有47頁\編輯于星期日電子照明系統(tǒng)的組成部件及其作用：電子照明系統(tǒng)電子槍：產(chǎn)生高壓電子束兩級聚光鏡：會(huì)聚高壓電子束，以得到極細(xì)而均勻的電子束流第一聚光鏡：將電子束的直徑縮小20~60倍第二聚光鏡：將電子束的直徑擴(kuò)大1~2倍第二聚光鏡放大第一聚光鏡縮小高壓(V)高壓電子束燈絲柵板陽極電子槍現(xiàn)在是13頁\一共有47頁\編輯于星期日成象系統(tǒng)的組成部件及其作用：成象系統(tǒng)樣品室成像與放大裝置冷阱樣品放置室液氮罐金屬導(dǎo)桿放大50倍放大3倍放大15倍放大200倍500,000倍物鏡中間鏡I中間鏡II投影鏡吸附樣品室中的少量空氣分子以提高真空度降低溫度可防止電子的熱漂移銅網(wǎng)樣品現(xiàn)在是14頁\一共有47頁\編輯于星期日觀察記錄系統(tǒng)的組成部件及其作用：觀察記錄系統(tǒng)注意：電鏡照相與普通照相不同，圖像的反襯度最低時(shí)才是正聚焦；且底片還必須要經(jīng)過預(yù)干燥處理觀察室放大鏡照相裝置透過樣品的電子打到熒光屏上可顯示出反映樣品真實(shí)結(jié)構(gòu)的圖像保護(hù)眼睛熒光屏鉛玻璃窗用于放大投到熒光屏上的圖像電子形成的熒光圖像衰減速度很快，一旦觀察到理想的結(jié)構(gòu)圖像就需要盡快照相現(xiàn)在是15頁\一共有47頁\編輯于星期日2、透射電鏡的成像原理獲得高分辨率的圖像：數(shù)百萬倍使用電子槍發(fā)射出了波長極短的電子波利用電磁透鏡可對電子束進(jìn)行聚焦、放大和成像高速電子束 透射樣品現(xiàn)在是16頁\一共有47頁\編輯于星期日電能轉(zhuǎn)變成光能圖像各處濃淡的不同真實(shí)反映了樣品不同部位的物質(zhì)結(jié)構(gòu)高壓電子槍高速電子束電磁透鏡樣品電子束發(fā)生投射熒光屏濃淡不同的圖像成像原理：現(xiàn)在是17頁\一共有47頁\編輯于星期日透射電鏡照片演示微管蛋白的免疫熒光照片現(xiàn)在是18頁\一共有47頁\編輯于星期日一個(gè)植物細(xì)胞的透射電鏡照片圖像各處濃淡的不同真實(shí)反映了樣品中不同部位的物質(zhì)結(jié)構(gòu)透射電鏡照片演示現(xiàn)在是19頁\一共有47頁\編輯于星期日糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的透射電鏡照片透射電鏡照片演示現(xiàn)在是20頁\一共有47頁\編輯于星期日多核糖體的透射電鏡照片透射電鏡照片演示現(xiàn)在是21頁\一共有47頁\編輯于星期日玉米分散高爾基體的透射電鏡照片透射電鏡照片演示現(xiàn)在是22頁\一共有47頁\編輯于星期日線粒體的透射電鏡照片葉綠體的透射電鏡照片透射電鏡照片演示現(xiàn)在是23頁\一共有47頁\編輯于星期日細(xì)胞核的透射電鏡照片有絲分裂器的透射電鏡照片凋亡細(xì)胞正在殺腫瘤細(xì)胞的T細(xì)胞透射電鏡照片演示現(xiàn)在是24頁\一共有47頁\編輯于星期日-輔肌動(dòng)蛋白熱休克蛋白Hsp60籠形蛋白透射電鏡照片演示現(xiàn)在是25頁\一共有47頁\編輯于星期日金的原子布陣的透射電鏡照片透射電鏡照片演示現(xiàn)在是26頁\一共有47頁\編輯于星期日T4噬菌體負(fù)染色的透射電鏡照片圖像各處濃淡的不同與樣品中不同部位的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相反透射電鏡照片演示現(xiàn)在是27頁\一共有47頁\編輯于星期日螺原體現(xiàn)在是28頁\一共有47頁\編輯于星期日驅(qū)動(dòng)蛋白核纖層蛋白纖毛動(dòng)力蛋白胞質(zhì)動(dòng)力蛋白現(xiàn)在是29頁\一共有47頁\編輯于星期日在透射電鏡中，被觀察粒子的大小一定要大于電子束的波長才能被分辨出來；否則，電子束就會(huì)發(fā)生繞射，無法看到粒子！現(xiàn)在是30頁\一共有47頁\編輯于星期日掃描電鏡透射電鏡

光鏡肉眼玻璃透鏡(目鏡)投影鏡玻璃透鏡(物鏡)樣品玻璃透鏡(聚光鏡)光源(鹵燈或汞燈)高壓電子槍樣品電磁透鏡束偏轉(zhuǎn)器圖像投到視屏上熒光屏光鏡、透射電鏡及掃描電鏡的成像光路圖解現(xiàn)在是31頁\一共有47頁\編輯于星期日四、掃描電鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理1.掃描電鏡的基本結(jié)構(gòu)電子光學(xué)系統(tǒng)電子槍電磁透鏡掃描線圈樣品室信號的收集處理及顯示系統(tǒng)真空系統(tǒng)供電保護(hù)系統(tǒng)等掃描電鏡現(xiàn)在是32頁\一共有47頁\編輯于星期日電子槍電磁透鏡掃描線圈樣品室信號的收集處理系統(tǒng)真空系統(tǒng)供電保護(hù)系統(tǒng)顯示系統(tǒng)(顯象管)(1~10KV)現(xiàn)在是33頁\一共有47頁\編輯于星期日電子槍燈絲電磁透鏡探測器電磁透鏡掃描線圈的束偏轉(zhuǎn)器樣品托樣品顯象管電子光學(xué)系統(tǒng)掃描電鏡的結(jié)構(gòu)簡圖現(xiàn)在是34頁\一共有47頁\編輯于星期日2.掃描電鏡的成像原理電子槍接受、轉(zhuǎn)變成光子放大、轉(zhuǎn)換成電壓信號電子束電磁透鏡樣品表面掃描線圈次級電子信號探測器光電倍增管顯象管/熒光屏樣品表面上相應(yīng)點(diǎn)所發(fā)出的次級電子數(shù)熒光點(diǎn)的亮度現(xiàn)在是35頁\一共有47頁\編輯于星期日電子槍燈絲電磁透鏡探測器電磁透鏡掃描線圈的束偏轉(zhuǎn)器樣品托樣品顯象管次級電子掃描電鏡成像原理的簡單圖示現(xiàn)在是36頁\一共有47頁\編輯于星期日(1)掃描電鏡所用樣品的制備方法簡便(固定、干燥和噴金)，不需經(jīng)過超薄切片；(2)掃描電鏡采用的是次級電子成像；(3)掃描電鏡所觀察到圖像景深長，圖像富有立體感；(4)圖像的放大倍率在很大范圍內(nèi)連續(xù)可變(101~105×)；(5)樣品的輻射損傷及污染程度小等。掃描電鏡在結(jié)構(gòu)和工作原理上的特點(diǎn)：現(xiàn)在是37頁\一共有47頁\編輯于星期日(1)分辨率還不夠高(1~10nm)；(2)只能顯示樣品的表面形貌，無法顯示內(nèi)部詳細(xì)結(jié)構(gòu)。可觀察到樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；可觀察到富有立體感的圖像；提高了分辨率。掃描電鏡的局限性：冰凍蝕刻技術(shù)(freezeetching)：利用“復(fù)膜(replica)”在透射電鏡下觀察：現(xiàn)在是38頁\一共有47頁\編輯于星期日掃描電鏡照片演示現(xiàn)在是39頁\一共有47頁\編輯于星期日人耳聽毛細(xì)胞的掃描電鏡照片掃描電鏡照片演示現(xiàn)在是40頁\一共有47頁\編輯于星期日人RBC的掃描電鏡照片有被小泡的掃描電鏡照片轉(zhuǎn)化細(xì)胞掃描電鏡照片演示現(xiàn)在是41頁\一共有47頁\編輯于星期日細(xì)胞褶皺的掃描電鏡照片分裂溝的掃描電鏡照片掃描電鏡照片演示現(xiàn)在是42頁\一共有47頁\編輯于星期日冰凍蝕刻技術(shù)冰凍斷裂技術(shù)也是研究細(xì)胞內(nèi)部各種細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的有用手段。(freeze-etchingtechniques)亦稱冰凍斷裂(freeze-fracture)，是研究生物膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種有用的技術(shù)，關(guān)于膜結(jié)構(gòu)的許多資料即是利用這種方法取得的。現(xiàn)在是43頁\一共有47頁\編輯于星期日①將標(biāo)本于-100℃干冰中或-196℃液氮中，超低溫冰凍。

②然后用冰刀驟然將標(biāo)本沖斷開，升溫后冰在真空條件下迅即升華，暴露出了斷裂面結(jié)構(gòu)——蝕刻(etching)。蝕刻斷裂(2)冰凍蝕刻技術(shù)的操作步驟:現(xiàn)在是44頁\一共有47頁\編輯于星期日③蝕刻后