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顯微鏡頭大發(fā)展1886年,Zeiss(蔡司)打破一般可見光理
顯微鏡鏡頭大發(fā)展 1886年,Zeiss(蔡司)打破一般可見光理論上的極限,其發(fā)明的阿比式及其他一系列的鏡頭為顯微學(xué)開啟了新的天地。 我們熟知的蔡司鏡頭便始于之后的1890年,作為150年傳統(tǒng)的鏡頭企業(yè),在醫(yī)學(xué)系列、雙眼鏡、相機(jī)鏡頭、擴(kuò)大鏡、眼鏡、天象儀等光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域里聲名遠(yuǎn)播。 架干涉顯微鏡 1930年,Lebedeff(萊比戴衛(wèi))研制了架干涉顯微鏡。Zernicke(卓尼柯)在1932年發(fā)明出相位差顯微鏡,兩人將傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡延伸發(fā)展出相位差觀察法。這一觀察方法使生物學(xué)家得以觀察染色上的種種細(xì)節(jié)。
透射電子顯微鏡在材料科學(xué)、生物學(xué)上應(yīng)用較多
透射電子顯微鏡在材料科學(xué)、生物學(xué)上應(yīng)用較多。由于電子易散射或被物體吸收,故穿透力低,樣品的密度、厚度等都會(huì)影響到后的成像質(zhì)量,必須制備更薄的超薄切片,通常為50~100nm。所以用透射電子顯微鏡觀察時(shí)的樣品需要處理得很薄。常用的方法有:超薄切片法、冷凍超薄切片法、冷凍蝕刻法、冷凍斷裂法等。對(duì)于液體樣品,通常是掛預(yù)處理過的銅網(wǎng)上進(jìn)行觀察。然而,這些操作都是相當(dāng)復(fù)雜的,而且本身TEM的操作系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、預(yù)熱過程、保養(yǎng)維護(hù)都非常復(fù)雜,儀器本身也相當(dāng)精密且貴重,更何況大多數(shù)情況下我們不須要觀察到如此細(xì)小的尺寸,故TEM實(shí)際應(yīng)用的并不多,可能只在物理學(xué)或者納米領(lǐng)域應(yīng)用較多。
超越原子級(jí)的分辨率,對(duì)理解重要的幾類材料非常關(guān)鍵
超越原子級(jí)的分辨率,對(duì)理解重要的幾類材料非常關(guān)鍵,比如超導(dǎo)體、磁體和催化劑等。理論上來說,原子應(yīng)均勻地整齊排列,但原子的實(shí)際位置常常會(huì)有小的偏差,這使得材料可以存儲(chǔ)電荷、信息和能量,比如用作計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)芯片的鐵電氧化物(ferroelectric oxide)和用作固態(tài)燃料電池的電催化氧化物(electrocatalytic oxide)。納米金屬(nanophase metal)、陶瓷、合金、太陽能電池、蓄電池和不同類型的玻璃,這些材料的原子排列非常復(fù)雜,現(xiàn)有技術(shù)還無法進(jìn)行觀測(cè)。
SPM像掃描隧道顯微技術(shù)
SPM像掃描隧道顯微技術(shù)(scanning tunnelling microscopy)一樣,通過測(cè)量?jī)烧咧g的電流,或者像原子力顯微鏡一樣,通過測(cè)量?jī)烧唛g微小的作用力,來獲取表面的結(jié)構(gòu)圖像。探針與材料表面的相互作用要受到基礎(chǔ)物理學(xué)定律的約束,這會(huì)限制SPM可達(dá)到的分辨率,盡管如此,新型低噪聲設(shè)備對(duì)表面原子的位移和鍵長(zhǎng)變化的測(cè)量數(shù)值,誤差要小于10皮米(pm,1pm=10-12m)。