扫描电镜的历史?

扫描电镜的历史?,第1张

1923年,法国科学家Louis de Broglie发现,微观粒子本身除具有粒子特性以外还具有波动性。他指出不仅光具有波粒二象性,一切电磁波和微观运动物质(电子、质子等)也都具有波粒二象性。电磁波在空间的传播如图4-1所示,是一个电场与磁场交替转换向前传递的过程。电子在高速运动时,其波长远比光波要短得多,于是人们就想到是不是可以用电子束代替光波来实现成像?

1926年,德国物理学家H·Busch提出了关于电子在磁场中的运动理论。他指出:具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。从理论上设想了可利用磁场作为电子透镜,达到使电子束会聚或发散的目的。

有了上述两方面的理论,1932年,德国柏林工科大学高压实验室的M.Knoll和E.Ruska研制成功了第1台实验室电子显微镜,这是后来透射式电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)

的雏形。其加速电压为70kV,放大率仅12倍。尽管这样的放大率还微不足道,但它有力地证明了使用电子束和电磁透镜可形成与光学影像相似的电子影像。这为以后电子显微镜的制造研究和提高奠定了基础。

1933年,E.Ruska用电镜获得了金箔和纤维的1万倍的放大像。至此,电镜的放大率已超过了光镜,但是对显微镜有着决定意义的分辨率,这时还只刚刚达到光镜的水平。1937年,柏林工业大学的Klaus和Mill继承了Ruska的工作,拍出了第1张细菌和胶体的照片,获得了25nm的分辨率,从而使电镜完成了超越光镜性能的这一丰功伟绩。

1939年,E.Ruska在德国的Siemens公同制成了分辨率优于10nm的第1台商品电镜。由于E·Ruska在电子光学和设计第1台透射电镜方面的开拓性工作被誉为“本世纪最重要的发现之一”,而荣获1986年诺贝尔物理学奖。

除Knoll、Ruska以外,同时其他一些实验室和公司也在研制电镜。如荷兰的菲利浦(Philip)公司、美国的无线电公司(RCA)、日本的日立公司等。1944年Philip公司设计了150kV的透射电镜,并首次引入中间镜。1947年法国设计出400kV的高压电镜。60年代初,法国制造出1500kV的超高压电镜。1970年法国、日本又分别制成3000kV的超高压电镜。

进入60年代以来,随着电子技术的发展,特别是计算机科学的发展,透射电镜的性能和自动化程度有了很大提高。现代透射电镜(如日立公司的H-9000型)的晶格分辨率最高已达0.1nm,放大率达150万倍。人们借助于电镜不但能看到细胞内部的结构,还能观察生物大分子和原子的结构,应用也愈加广泛和深入。

扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)作为商品出现则较晚,早在1935年,Kn-

oll在设计透射电镜的同时,就提出了扫描电镜的原理及设计思想。1940年英国剑桥大学首次试制成功扫描电镜。但由于分辨率很差、照相时间过长,因此没有立即进入实用阶段,至1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产商品扫描电镜。80年代后扫描电镜的制造技术和成像性能提高很快,目前高分辨型扫描电镜(如日立公司的S-5000型)使用冷场发射电子枪,分辨率已达0.6nm,放大率达80万倍。

我国从50年代初开始研制透射电镜,1959年第1台透射电镜诞生于上海新跃仪表厂,此后中型透射电镜开始批量生产。目前国产透射电镜分辨率已达0.2nm,放大80万倍。扫描电镜也于70年代开始生产。国内主要生产电镜的厂家是:北京中科院科学仪器厂、上海新跃仪表厂、南京江南光学仪器厂等。

【历史沿革】

1926年汉斯·布什研制了第一个磁力电子透镜。1931年厄恩斯特·卢斯卡和马克斯·克诺尔研制了第一台透视电子显微镜。展示这台显微镜时使用的还不是透视的样本,而是一个金属格。1986年卢斯卡为此获得诺贝尔物理学奖。1938年他在西门子公司研制了第一台商业电子显微镜。

1934年锇酸被提议用来加强图像的对比度。1937年第一台扫描透射电子显微镜推出。

一开始研制电子显微镜最主要的目的是显示在光学显微镜中无法分辨的病原体如病毒等。1949年可投射的金属薄片出现后材料学对电子显微镜的兴趣大增。

1960年代投射电子显微镜的加速电压越来越高来透视越来越厚的物质。这个时期电子显微镜达到了可以分辨原子的能力。

1980年代人们能够使用扫描电子显微镜观察湿样本。1990年代中电脑越来越多地用来分析电子显微镜的图像,同时使用电脑也可以控制越来越复杂的透镜系统,同时电子显微镜的操作越来越简单。

【简介】

电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。

镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。

电子透镜用来聚焦电子,是电子显微镜镜筒中最重要的部件。一般使用的是磁透镜,有时也有使用静电透镜的。它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线弯曲形成聚焦,其作用与光学显微镜中的光学透镜(凸透镜)使光束聚焦的作用是一样的,所以称为电子透镜。光学透镜的焦点是固定的,而电子透镜的焦点可以被调节,因此电子显微镜不象光学显微镜那样有可以移动的透镜系统。现代电子显微镜大多采用电磁透镜,由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。电子源是一个释放自由电子的阴极,栅极,一个环状加速电子的阳极构成的。阴极和阳极之间的电压差必须非常高,一般在数千伏到3百万伏特之间。它能发射并形成速度均匀的电子束,所以加速电压的稳定度要求不低于万分之一。

样品可以稳定地放在样品架上,此外往往还有可以用来改变样品(如移动、转动、加热、降温、拉长等)的装置。

探测器用来收集电子的信号或次级信号。

真空装置用以保障显微镜内的真空状态,这样电子在其路径上不会被吸收或偏向,由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接。

电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。

1.扫描电子显微镜 编辑本义项sem求助编辑百科名片

SEMSEM是scanning electron microscope的缩写,中文即扫描电子显微镜,扫描电子显微镜的设计思想和工作原理,早在1935年便已被提出来了。1942年,英国首先制成一台实验室用的扫描电镜,但由于成像的分辨率很差,照相时间太长,所以实用价值不大。经过各国科学工作者的努力,尤其是随着电子工业技术水平的不断发展,到1956年开始生产商品扫描电镜。近数十年来,扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中,促进了各有关学科的发展。

目录

特点

扫描电镜的结构

1.镜筒

2.电子信号的收集与处理系统

3.电子信号的显示与记录系统

4.真空系统及电源系统

工作原理

在化学化工里,SEM是scanning electron microscope的缩写,指扫描电子显微镜是一种常用的材料分析手段。

扫描电子显微镜于20世纪60年代问世,用来观察标本的表面结构。其工作原理是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与电子束入射角有关,也就是说与样品的表面结构有关,次级电子由探测体收集,并在那里被闪烁器转变为光信号,再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象,反映了标本的表面结构。为了使标本表面发射出次级电子,标本在固定、脱水后,要喷涂上一层重金属微粒,重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。 目前扫描电镜的分辨力为6~10nm,人眼能够区别荧光屏上两个相距0.2mm的光点,则扫描电镜的最大有效放大倍率为0.2mm/10nm=20000X。 它是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的人射电子轰击物质表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时,也可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。原则上讲,利用电子和物质的相互作用,可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息,如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理,采用不同的信息检测器,使选择检测得以实现。如对二次电子、背散射电子的采集,可得到有关物质微观形貌的信息;对x射线的采集,可得到物质化学成分的信息。

编辑本段特点

和光学显微镜及透射电镜相比,扫描电镜SEM(Scanning Electron Microscope)具有以下特点: (一) 能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。 (二) 样品制备过程简单,不用切成薄片。 (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察。 (四) 景深大,图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍,比透射电镜大几十倍。 (五) 图象的放大范围广,分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍,它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间,可达3nm。 (六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。 (七) 在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。

编辑本段扫描电镜的结构

编辑本段1.镜筒

镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm),并且使该电子束在样品表面扫描,同时激发出各种信号。

编辑本段2.电子信号的收集与处理系统

在样品室中,扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号,其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中,最主要的是二次电子,它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子,产生于样品表面以下几nm至 几十nm的区域,其产生率主要取决于样品的形貌和成分。通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像,它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器(图15(2)的探头是一个闪烁体,当电子打到闪烁体上时,1就在其中产生光,这种光被光导管传送到光电倍增管,光信号即被转变成电流信号,再经前置放大及视频放大,电流信号转变成电压信号,最后被送到显像管的栅极。

编辑本段3.电子信号的显示与记录系统

扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上,并由照相机拍照记录。显像管有两个,一个用来观察,分辨率较低,是长余辉的管子;另一个用来照相记录,分辨率较高,是短余辉的管子。

编辑本段4.真空系统及电源系统

扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成,其作用是使镜筒内达到 10(4~10(5托的真空度。电源系统供给各部件所需的特定的电源。

编辑本段工作原理

从电子枪阴极发出的直径20(m~30(m的电子束,受到阴阳极之间加速电压的作用,射向镜筒,经过聚光镜及物镜的会聚作用,缩小成直径约几毫微米的电子探针。在物镜上部的扫描线圈的作用下,电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。这些电子信号被相应的检测器检测,经过放大、转换,变成电压信号,最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描,并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步,这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像,这种图象反映了样品表面的形貌特征。 扫描电镜样品制备的主要要求是:尽可能使样品的表面结构保存好,没有变形和污染,样品干燥并且有良好导电性能。 另外,扫描电镜生物样品制备技术大多数生物样品都含有水分,而且比较柔软,因此,在进行扫描电镜观察前,要对样品作相应的处理。

开放分类:

搜索引擎,网络推广,网络营销,seo,百度SEM

2.搜索引擎营销 编辑本义项求助编辑sem目录

目标层次原理

服务方式一、 竞价排名

二、 购买关键词广告

三、 搜索引擎优化(SEO)

四、点击付费广告

SEM是Search Engine Marketing的缩写,中文意思是搜索引擎营销。SEM是一种新的网络营销形式。SEM所做的就是全面而有效的利用搜索引擎来进行网络营销和推广。SEM追求最高的性价比,以最小的投入,获最大的来自搜索引擎的访问量,并产生商业价值。 现在随着互联网的深入生活,方便人们的生活,例如现在大家都普遍使用的B2C网站,还有网上缴费等等,很多都运用了SEM。

编辑本段目标层次原理

搜索引擎营销可分为四个层次,可分别简单描述为:存在层、表现层、关注层和转化层。 第一层是搜索引擎营销的存在层,其目标是在主要的搜索引擎/分类目录中获得被收录的机会,这是搜索引擎营销的基础之一,第二个基础是通过竞价排名方式出现在搜索引擎中,离开这两个个层次,搜索引擎营销的其他目标也就不可能实现。搜索引擎登录包括免费登录、付费登录、搜索引擎关键词广告等形式。存在层的含义就是让网站中尽可能多的网页获得被搜索引擎收录(而不仅仅是网站首页),也就是为增加网页的搜索引擎可见性。 第二层的目标则是在被搜索引擎收录的基础上尽可能获得好的排名,即在搜索结果中有良好的表现,因而可称为表现层。因为用户关心的只是搜索结果中靠前的少量内容,如果利用主要的关键词检索时网站在搜索结果中的排名靠后,那么还有必要利用关键词广告、竞价广告等形式作为补充手段来实现这一目标。同样,如果在分类目录中的位置不理想,则需要同时考虑在分类目录中利用付费等方式获得排名靠前。 搜索引擎营销的第三个目标则直接表现为网站访问量指标方面,也就是通过搜索结果点击率的增加来达到提高网站访问量的目的。由于只有受到用户关注,经过用户选择后的信息才可能被点击,因此可称为关注层。从搜索引擎的实际情况来看,仅仅做到被搜索引擎收录并且在搜索结果中排名靠前是不够的,这样并不一定能增加用户的点击率,更不能保证将访问者转化为顾客。要通过搜索引擎营销实现访问量增加的目标,则需要从整体上进行网站优化设计,并充分利用关键词广告等有价值的搜索引擎营销专业服务。 搜索引擎营销的第四个目标,即通过访问量的增加转化为企业最终实现收益的提高,可称为转化层。转化层是前面三个目标层次的进一步提升,是各种搜索引擎方法所实现效果的集中体现,但并不是搜索引擎营销的直接效果。从各种搜索引擎策略到产生收益,期间的中间效果表现为网站访问量的增加,网站的收益是由访问量转化所形成的,从访问量转化为收益则是由网站的功能、服务、产品等多种因素共同作用而决定的。因此,第四个目标在搜索引擎营销中属于战略层次的目标。其他三个层次的目标则属于策略范畴,具有可操作性和可控制性的特征,实现这些基本目标是搜索引擎营销的主要任务。目前搜索营销,逐步被人们认识和运用。

编辑本段服务方式

一、 竞价排名

顾名思义就是网站付费后才能被搜索引擎收录并靠前排名,付费越高者排名越靠前;竞价排名服务,是由客户为自己的网页购买关键字排名,按点击计费的一种服务。客户可以通过调整每次点击付费价格,控制自己在特定关键字搜索结果中的排名;并可以通过设定不同的关键词捕捉到不同类型的的目标访问者。 而在国内最流行的点击付费搜索引擎有百度,雅虎和Google。值得一提的是即使是做了PPC(Pay Per Click,按照点击收费)付费广告和竞价排名,最好也应该对网站进行搜索引擎优化设计,并将网站登录到各大免费的搜索引擎中。

二、 购买关键词广告

即在搜索结果页面显示广告内容,实现高级定位投放,用户可以根据需要更换关键词,相当于在不同页面轮换投放广告;

三、 搜索引擎优化(SEO)

SEO(Search Engine Optimization),汉译为搜索引擎优化,是较为流行的网络营销方式,主要目的是增加特定关键字的曝光率以增加网站的能见度,进而增加销售的机会。分为站外SEO和站内SEO两种。SEO的主要工作是通过了解各类搜索引擎如何抓取互联网页面、如何进行索引以及如何确定其对某一特定关键词的搜索结果排名等技术,来对网页进行相关的优化,使其提高搜索引擎排名,从而提高网站访问量,最终提升网站的销售能力或宣传能力的技术。 seo就是通过对网站结构、关键字选择、网站内容规划进行调整和优化,使得网站在搜索结果中靠前。 搜索引擎优化(seo)又包括网站内容优化、关键词优化、外部链接优化、内部链接优化、代码优化、图片优化、搜索引擎登录等。 PPC 为 Pay Per Click的缩写 PPC是英文Pay Per Click的缩写形式,其中文意思就是点击付费广告。 目前,SEM正处于发展阶段,它将成为今后专业网站乃至电子商务发展的必经之路。 SEO是属于SEM的一部分,是实现SEM搜索引擎整合营销的一种手段。

四、点击付费广告

英文为PPC,是Pay Per Click的缩英文写 其中文意思就是点击付费广告。目前,SEM正处于发展阶段,它将成为今后专业网站乃至电子商务发展的必经之路。

扩展阅读:

1

sem吧 http://tieba.baidu.com/sem

3.经济管理学院 编辑本义项求助编辑semSEM还是School of Economics and Management的缩写,也就是经济管理学院(简称经管学院)的意思。随着市场经济的发展,经管学院正在为社会输送越来越多的管理、会计、金融类人才,为社会的建设与发展做出突出贡献。

4.结构方程模型 编辑本义项求助编辑sem结构方程模型是社会科学研究中的一个非常好的方法。该方法在20世纪80年代就已经成熟,可惜国内了解的人并不多。“在社会科学以及经济、市场、管理等研究领域,有时需处理多个原因、多个结果的关系,或者会碰到不可直接观测的变量(即潜变量),这些都是传统的统计方法不能很好解决的问题。20世纪80年代以来,结构方程模型迅速发展,弥补了传统统计方法的不足,成为多元数据分析的重要工具。 结构方程模型分析:结构方程模型是一种建立、估计和检验因果关系模型的方法。模型中既包含有可观测的显在变量,也可能包含无法直接观测的潜在变量。结构方程模型可以替代多重回归、通径分析、因子分析、协方差分析等方法,清晰分析单项指标对总体的作用和单项指标间的相互关系。


欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云

原文地址:https://www.xiayuyun.com/zonghe/481182.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-06-08
下一篇2023-06-08

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存