生物电镜

一、基础知识（20分）：

1. 电子显微镜最主要有哪几类并标出相应的英文简写。（6分）工作原理有什么不同? （6分） （1）主要有透射电镜（TEM）、扫描电镜(SEM) ；（2）透射电镜：电子束透过样品直接放大成像，主要是利用透射电子。扫描电镜：电子束以扫描形式轰击在样品上，产生二次电子等信息，而后再将二次电子等信息收集起来放大成像，主要是利用二次电子。

2. 电子束作用于样品产生各种带有样品信息的信号，请至少列举五种。（5分）请问扫描电子显微镜成像主要利用哪一种信号? （2分） 透射电子显微镜成像主要利用哪一种信号? （2分）微区元素分析仪器，例如能谱仪，使用的是哪一种信号? （2分）

（1）背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征x射线；（2）二次电子；（3）透射电子；(4)特征x射线

3. 什么是纳米材料？（3分）什么是纳米技术?（3分）举2例说明其应用领域。（4分）

（1）物质达到0.1-100纳米的尺度后，物质的性能就会发生突变。这种既不同于原来组成的分子、原子，也不同于特殊物质构成的材料，称为纳米材料。（2）纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术（3）在医学、环境科学、自动化技术及能源科

1.当两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触时，由于正负离子扩散速度不同，有微小的电位差产生——液接电位或扩散电位。

由于扩散速度不同产生的液接电位，可用盐桥来消除或减小到忽略不计。 盐桥是“连接”和“隔离”不同电解质的重要装置

? 盐桥是一个盛满饱和KCl溶液和3%琼脂的U形管，用盐桥将两溶液连接，饱和

KCl溶液的浓度很高（一般为3.5~4.2mol.L-1）。

（1）作用

接通电路，消除或减小液接电位。 （2）使用条件

a.盐桥中电解质不含被测离子。

b.电解质的正负离子的迁移速率应基本相等。常用作盐桥的电解质有: KCl, NH4Cl, KNO3等。

c.要保持盐桥内离子浓度的离子强度5～10倍于被测溶液。 2.极化与过电位

? 极化——电流通过电极与溶液界面时，电极电位偏离平衡电位（即能斯特公式计算

的电位）的现象。

? 电极电位与平衡电位之差称为过电位 ?

? 一般阳极极化，电极电位更正，阴极极化，电极电位更负。利用过电位?的大小评

价电极的极化程度。

? 极化产生的原因：浓差极化和电化学极化 1浓差极化

? 电解过程中，电极表面附近溶液的浓度与主体溶液的浓度差别引起的。 ?

透射电镜细胞样品制备技术和观察方法

(一)原理

透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)是利用阴极发射的电子，通过阳极中央的微孔形成的电子束穿透样品获得样品的电子信号，经物镜、中间镜和投影镜等多级电子放大至数百至数千万倍，最后成像在荧光屏上便可即时观察，或是投射到照相底片感光片上作为永久记录。由于标本必须置于高真空中进行电镜观察，所以电镜观察的生物标本必须特殊制备，不能含水，离体的生物标本要迅速加以固定，以防产生结构改变。另外，电子的穿透力很弱，这就需要把样品制成50nm～100nm厚的超薄切片(一个细胞切成100～200片)。为了使柔软的生物组织能够制成这样薄的切片，并使切片耐受高真空和电子轰击，所以在切片前要进行包埋。超薄切片技术是透射电镜观察成功的关键。

超薄切片制作样品过程大体分为取材、固定、漂洗、脱水、渗透包埋与聚合、切片、染色等。细胞超薄切片技术中如何把细胞完整无损地从培养瓶皿壁上包埋下来是最大的难题。新的定型产品无菌聚苯乙烯塑料薄膜的使用解决了这个难题，把薄膜放在培养瓶皿中，让细胞直接长在塑料薄膜上，不仅细胞生长效果好，而且可与细胞一起包埋切片，省去了许多麻烦。

(二)超

操作步骤1及注意事项 （一） 操作步骤

使用时应该按下列步骤进行操作：

1、将踏板开关及电极插头插入相应插座。

2、患者应取卧位，治疗床必须是与大地绝缘的。 3、吸水电极清理干净并适量吸水

4、电极（线）有黑红两色之分，其中黑色电极放在患者脚心的的涌泉穴处，红色电极则放在治疗部位相应的穴位上。 5、打开电源开关

6、按时间选择按键调整工作时间，一般在20-30分钟。 7、按模式选择按键选择输出模式，一般在2. 8、按保护选择按键调整过流保护设定值。 9、按强度增加键预置为2.

10、按开始/停止按键开始工作。

11、结束时先按强度减少按键（或踏板）将输出降到最低，移开电极，在关闭电源。 （二） 注意事项

1、电极放置人体后，禁止开、关治疗仪电源。

2、治疗仪工作时，应远离强电器（如冰箱、洗衣机、微波炉等）

3、人体皮肤比较干燥、或有汗渍和油渍是，应先用清水清洁皮肤并保持湿润。 4、使用时人体不应带金属器件（如首饰或骨内有穿钉）。严重心脏病人或带有起搏器的人不能使用不治疗仪。

5、使用时应先打开电源开关再在人体上放置电极；结束时应先确认输出调至到“0”后将电极从人体上移开，再关

电镜对电气火灾痕迹研究的综述

摘要：对近年来国内一些利用扫描电镜鉴别电气火灾的研究文献进行了综述。总结了所取得的各项成果，提出了不足和建议。更好为消防事业服务，推进火灾事故原因调查工作的顺利进展。

关键词：综述 电气火灾 电镜 显微结构

一、引言

随着经济建设的快速发展，物质财富的急剧增多和新能源、新材料、新设备的广泛开发利用以及城市建设规模不断扩大和人民物质文化生活水平的提高，火灾发生频率越来越高，造成的损失越来越大。其中，电气线路设备故障引起的火灾所占比例已逐渐跃居首位且近年来一直高居不下，严重危害国家财产和人民生命安全，已引起社会广泛关注。因此，如何快速准确的认定火灾原因，是消防业内以及相关学者不断努力并深入研究的重要课题。在火灾事故中，痕迹物是最客观、稳定和可靠的证据。目前，电器火灾残留物的鉴定方法主要是金相显微分析。而运用金相显微分析方法鉴定存在很大的局限性。即电源引线或电热丝必须有熔化痕迹，而且熔化痕迹不能过于细小。且此种鉴定方法只能间接证明电器在火灾前是否处于通电状态，而不能直接证明是否由其通电过热引起火灾。而扫描电镜可以有效解决以上问题。

因而笔者在阅读国内一些研究成果之后在此总结一些利用扫描电镜鉴别电气火灾痕迹的方法和

电气初步设计说明

一、概述

1.1 依据

(1) 某2×15MW生物电厂可行性研究报告。

(2) 关于某2×15MW机组并网的批复及其它有关政府部门的批复文件，详见总的部分。

(3) 某丰基新能源电力有限公司委托江苏省某电力设计院有限公司编制的《电网接入系统方案设计》

(4) 本工程设计遵守以下现行的国家及部颁行业规程和规范： 《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000； 《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》DLGJ 9-92； 有关现行发电厂电气设计规程、规范。 1.2 范围

(1) 本期工程电厂内所有电气部分。 (2) 厂外取水工艺所属电气部分。

(3) 110kV配电装置以出线绝缘子串为界，出线绝缘子串及厂区以外出线部分由业主另行委托设计。 1.3 内容

(1) 本期2x15MW凝汽式发电机+2x75t/h秸秆锅炉电厂内的电气接线及电气设备布置。

(2) 电气设备的选校。

(3) 电气元件的测量、保护及自动装置。 (4) 220V直流系统。 (5) 防雷及接地。 (6) 照明及检修系统。 1.4 主机概述

1

发电机的主要参数如下： 额定容量 22.5MVA 额定功率

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扫描电子显微镜

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第三章 扫描电子显微镜1. 扫描电镜的优点 2. 电子束与固体样品作用时产生的信号 3. 扫描电镜的工作原理 4. 扫描电镜的构造 5. 扫描电镜衬度像 二次电子像 背散射电子像 6. 扫描电镜的主要性能 7. 样品制备 8. 应用举例

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1. 扫描电镜的优点

高的分辨率。由于超高真空技术的发展，场发射电子 枪的应用得到普及，现代先进的扫描电镜的分辨率已 经达到1纳米左右。 有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调； 有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观 察各种试样凹凸不平表面的细微结构 试样制备简单。 配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织 性貌的观察和微区成分分析。

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Optical Microscope VS SEM

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2. 电子束与固体样品作用时产生的信号

2.1 弹性散射和非弹性散射 2.2 电子显微镜常用的信号 2.3 各种信号的深度和区域大小

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2.1 弹性散射和非弹性散射当一束聚焦电子束沿一定方向入射到试样内时，由于受到固 体物

电镜词汇

说明：这些词汇按照各章节内容顺序总结，看词汇的同时也在把知识点复习

TEM_ Transmission Electron Microscope 透射电子显微镜

SEM_ Scanning Electron Microscope 扫描电子显微镜

EPMA_ Electron Probe Microanalyzer 电子探针显微分析

STEM_ Scanning Transmission Electron Microscope

扫描透射电子显微镜

EDS_ X-ray energy dispersive spectrometer X光能谱分析

CBED_ Convergent Beam Electron Diffraction 会聚束电子衍射

EELS_ Electron Energy Loss Spectrometry 电子能量损失能谱

EBSD_ Electron Backscattered Diffraction 电子背散射衍射

SPM_ Scanning Probe Microscope 扫描探针显微镜

STM_ Scanning Tunneling Microscope 扫描隧道显微镜

AFM_ Atomic Force Mi

飞纳台式电镜新高度，让桌面型电镜分辨率突破 10 nm

庆祝飞纳台式扫描电镜再创新高度，分辨率突破 10 纳米，将桌面型电镜的分辨率从真正意义上提高到个位数。飞纳电镜现已成为桌面式扫描电镜市场领导者，是主流扫描电镜厂家中，唯一只专注桌面式电镜研发的厂商。研发的投入取得了显著的成果，飞纳电镜成为首个采用高亮度，1500 小时寿命 CeB6 灯丝的厂家，一举成为主流台式扫描电镜中分辨率最高的；同时，将扫描电镜抽真空的时间缩短为 15s，速度惊人；首次在扫描电镜中集成光学显微镜，方便用户获得样品台的全貌，有了它，就像有了谷歌地图，用户对样品的位置可以有清晰准确的定位，结合全自动马达样品台，查找样品某个位置快速简单。回顾飞纳台式扫描电镜的历史：

1997 年，FEI 和飞利浦电子光学宣布合并其全球业务，强强联手，代表了全世界最先进的电镜技术；

2006 年，FEI 成立 Phenom World 公司，发布全球第一台台式扫描电子显微镜飞纳（Phenom），是一款桌面型扫描电镜，放大倍数 10,000 倍；

2012 年 3 月，Karel.Mast 教授带领原飞利浦电镜部门精英研发出世界首台电镜能谱一体机，能谱探头从此可以安全地待在电镜外壳内部；同

实验5 扫描电镜及其观察

一、实验目的和任务

1 .了解扫描电镜的基本结构和原理 2 .了解扫描电镜试样的制备方法

3 .了解二次电子象，被散射电子像和吸收电子像观察记录操作的全过程机及其在形貌组织观察中的应用

二、 扫描电镜的构造

扫描电镜是由电子枪发射并经过聚焦的电子束在样品表面扫描，激发样品产生各种物理信号，经过检测、视频放大和信号处理，在荧光屏上获得能反映样品表面各种特征的扫描图像。扫描电镜由下列五部分组成，如图1（a）所示。各部分主要作用简介如下：

（a） （b）

图1 扫描电子显微镜构造示意图

1.电子光学系统

它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成，如图1（b）所示。为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。

常用的电子枪有三种形式：普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪，其性能如表1所示。前两种属于热发射电子枪，后一种则属于冷发射电子枪，也叫场发射电子枪。由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小，是高分辨本领扫描