新一代多用途场发射透射电子显微镜

一、仪器名称 品牌与型号

新一代多用途场发射透射电子显微镜 日本电子 JEM-F200

二、基本原理和功能

透射电子显微镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件（如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件）上显示出来。主要用于材料的高分辨形貌观察和微区的晶体结构分析、原子级的成分分析。要求系统由电子光学系统、高压系统、真空系统等部分组成。可以在极短时间内得到高分辨率的图像观察和成分分析，结合高灵敏度的能谱仪可以实现快速的成分分析。可同时获得样品二维透射高分辨率像以及样品表面的立体信息。

三、技术参数

1、分析束流：2.5 nA（束斑尺寸为0.7 nm时）；能量分辨率：0.3 eV

2、球差系数：1.0 mm

3、最小聚焦步长：1.4 nm

4、相机长度：15–2300 mm

5、全自动光阑系统，可以通过计算机系统直接控制和观察光阑进出,光阑采用4孔设计，可根据不同应用进行精细调节

6、标配有洛伦兹模式(20-60,000)，可进行磁性样品的磁畴、磁壁的表征

7、具备扫描透射附件（STEM）模式1BF/HAADF点分辨率：0.16nm（200kV），0.31nm（80kV）；SEI分辨率：1.0nm（200kV）

8、配置X射线能谱分析仪，探测器类型：无窗型一体化可伸缩电制冷型探测器，总面积：100mm2，能量分辨率：129eV（Mn-Kα峰）或者，计数率可达800Kcps以上

四、应用范围

1、适用于材料科学能方便的直接观察研究材料的内部的相组成和分布，以及晶体中位错、层错晶界、空位等缺陷，是研究材料微观组织最有力的工具之一。

2、适用于生命科学领域，可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2um的亚显微结构或超微结构。

3、衍射像：电子束被样品衍射后，样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力，当出现晶体缺陷时，缺陷部分的衍射能力与完整区域不同，从而使衍射波的振幅分布不均匀，反映出晶体缺陷的分布。

4、STEM像：可获取高分辨扫描透射像，STEM模式最大放大倍率可达150,000,000

5、能谱：具有重叠峰剥离以及QuantaMap定量面分布功能。

五、送样要求

材料样本送样制样要求：

1. 粉体、液体、可测试，薄膜或块状样品不能直接拍摄，需另行制样（如离子减薄、包埋切片、电解双喷等）；

2. 样品的厚度不超过100 nm，如果颗粒稍大一点，可适当研磨至100 nm以下（建议先拍SEM判定颗粒大小）；

3. 一般制样选微栅铜网即可，如果颗粒直径小于10 nm用超薄碳膜制样；样品含Cu，需要拍EDS能谱和mapping可选镍网或者钼网等；

4. 强磁样品要求颗粒大小不超过200 nm，且不接受自己制样；强磁样品拍摄时会出现不同程度的抖动，磁性抖动会影响拍摄效果；

5. 测试前请务必仔细检查您的样品是否有磁性，若有磁性请事先告知！

生物样本送样制样要求：

负染样本：

1. 液体样品提供100-200 μl，提供合适的浓度（上机前直接滴加样品，不做稀释或浓缩），测试时自备2 ml的EP管用于稀释

2. 根据样品特性提供2%的磷钨酸或者醋酸铀染液（染液浓度据实际可能会调整）；

3. 需要负染色制备生物样品时提前准备好制样流程，测试中心所提供的的是一般样品的制样方案，方案仅供参考，如需测试请提前沟通。

组织样本：

目前测试中心的制样设备还在完善当中，所以需要客户自行制样，一般制样流程包括：

1、取材：从动植物机体上或从细胞、微生物的培养物中取得所需材料的操作过程。

2、固定：尽可能保存组织、细胞在生活状态下的结构。

2.1：前固定，戊二醛、多聚甲醛等固定剂。

2.2：后固定，锇酸。

3、脱水：固定后样品内含有游离水，彻底清除游离水的过称为脱水。

    用30%、50%、70%、80%、90%、100%、100%酒精或丙酮，对样品进行梯度脱水。

4、渗透：利用包埋剂渗透到组织内部取代脱水剂，一般为环氧树脂。

5、包埋：用树脂将样品起来，使其具有足够的硬度被切成超薄切片。

6、切片：制作超薄切片，厚度一般为90 nm。

7、染色：利用某些金属盐类与细胞中各种成分不同程度的结合的特征，对切片样品进行电子染色处理，增加图像的反差。