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物鏡球差透射(AC-TEM)助力科學研究
來源: 時間:2024-03-18 10:15:15 瀏覽:2413次

物鏡球差透射(AC-TEM)助力科學研究

 

物鏡球差透射顯微鏡(Aberration-corrected Transmission Electron Microscopy,簡稱AC-TEM是一種先進的顯微觀察技術,通過糾正透射電子顯微鏡中的球差和像差,顯著提高了圖像的分辨率和對比度;這項技術為科學家們提供了原子級別的觀測能力,使得在材料科學、生物學、化學等領域的研究取得了重大突破。

一、工作原理

傳統(tǒng)的透射電子顯微鏡(TEM在成像過程中,由于電磁透鏡的球差和像差,導致圖像出現(xiàn)模糊和失真,物鏡球差透射顯微鏡則通過特殊的光學系統(tǒng),對球差和像差進行校正,從而得到清晰、高分辨率的圖像,這項技術的核心在于使用了具有精確形狀的電磁透鏡,以及復雜的電子光學系統(tǒng)。

二、優(yōu)勢

1. 提高圖像分辨率:物鏡球差透射顯微鏡的最大優(yōu)勢在于提高了圖像的分辨率,使得科學家們能夠觀察到原子級別的細節(jié)。

2. 增強圖像對比度:通過糾正像差,物鏡球差透射顯微鏡顯著提高了圖像的對比度,這有助于識別和分析樣品中的不同區(qū)域,為研究提供了更多有價值的信息。

3. 擴大觀察范圍:物鏡球差透射顯微鏡還可以擴大觀察范圍,在一次成像中獲取更多樣品的區(qū)域,提高觀測效率。

4. 適用于多種樣品:物鏡球差透射顯微鏡不僅適用于晶體樣品,還可以用于非晶體、納米材料等傳統(tǒng)TEM難以觀察的樣品。

三、應用

1. 材料科學:通過觀察材料的微觀結構,科學家們可以揭示其物理、化學性質(zhì);例如,利用物鏡球差透射顯微鏡,科學家們發(fā)現(xiàn)了高性能的超級電容器材料、鋰離子電池負極材料等。

2. 生物學:通過觀察生物大分子、細胞器等微觀結構,科學家們可以揭示生物體的生理、生化過程;例如,利用物鏡球差透射顯微鏡,科學家們發(fā)現(xiàn)了病毒的結構、細胞的代謝途徑等。

3. 化學:通過觀察分子的微觀結構,科學家們可以揭示化學反應的機理;例如,利用物鏡球差透射顯微鏡,科學家們發(fā)現(xiàn)了新型催化劑、有機分子的高級結構等。

4. 環(huán)境科學:通過觀察環(huán)境樣品中的微生物、污染物等,科學家們可以揭示環(huán)境污染的來源、遷移途徑和降解過程;例如,利用物鏡球差透射顯微鏡,科學家們發(fā)現(xiàn)了環(huán)境中的有害微生物、重金屬污染物等。

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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