【正文】 掃描隧道顯微鏡是根據(jù)量子力學(xué)原理中的隧道效應(yīng)和三維掃描而設(shè)計(jì)。當(dāng)原子尺度的針尖在不到一個(gè)納米的高度上掃描樣品時(shí)，此處電子云重疊，外加一電壓（ 2mV~2V），針尖與樣品之間產(chǎn)生隧道效應(yīng)而有電子逸出，形成隧道電流，通過隧道電流獲取顯微圖像，而不需要光源和透鏡。“掃描隧道顯微鏡”因此而得名。 ? ■ ? ? ? 掃描隧道顯微鏡的工作原理圖 ? ■ ? ? ? 2. STM 的 基 本 結(jié) 構(gòu) STM 儀器由具有減振系統(tǒng)的 STM 頭部 (含探針和樣品臺(tái) )、電子學(xué)控制系統(tǒng)和包括 A/D 多功能卡的計(jì)算機(jī)組成。 ? ■ ? ? ? 2. STM 的 重 要 部 件 隧道針尖的結(jié)構(gòu)是掃描隧道顯微技術(shù)要解決的主要問題之一。針尖的大小、形狀和化學(xué)同一性不僅影響著掃描隧道顯微鏡圖像的分辨率和圖像的形狀，而且也影響著測(cè)定的電子態(tài)。 針尖、壓電陶瓷 、三維掃描控制器、減震系統(tǒng) ? ■ ? ? ? 3. STM 的 工 作 模 式 恒 高 模 式 ? ■ ? ? ? 3. STM 的 工 作 模 式 恒 流 模 式 ? ■ ? ? ? 4. STM 的 特 點(diǎn) ① 分辨率高：橫向分辨率可達(dá) ，縱向分辨率可達(dá) ② 可在真空、大氣、液體等條件下工作 ③ 非破壞性測(cè)量 ④ 可實(shí)時(shí)地得到實(shí)空間中表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)研究。 ⑤ 配合掃描隧道譜可以得到有關(guān)表面結(jié)構(gòu)的信息 ? ■ ? ? ? (四 ) 超高壓電子顯微鏡 ? ■ ? ? ? 第四節(jié) 顯微鏡的維護(hù)、常見故障及其排除 一、顯微鏡的使用 二、顯微鏡的維護(hù) 三、顯微鏡的常見故障及排除 四、顯微鏡拆裝的注意事項(xiàng) 五、電子顯微鏡的維護(hù) ? ■ ? ? ? (一 ) 低倍鏡的使用： ：轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)節(jié)螺旋，降低載物臺(tái)；旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)換器，使 10倍物鏡頭對(duì)準(zhǔn)鏡臺(tái)孔；然后升高聚光鏡，打開光圈，將反光鏡的凹面對(duì)準(zhǔn)光源，直至視野明亮為止。 ，固定好，并將要觀察的部位移至中央。 ? ■ ? ? ? (一 ) 低倍鏡的使用： ：旋轉(zhuǎn)粗調(diào)螺旋，升高載物臺(tái)，至物鏡距玻片約 ，再緩慢降低鏡臺(tái)，直到看清圖像為止。 ：一邊用雙眼自目鏡中觀察，一邊用雙手握住兩個(gè)目鏡管，前后或左右移動(dòng)，直到雙眼看到一共同視野為止。 ，可輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺旋，欲使左眼圖像清晰，需旋轉(zhuǎn)鏡管長(zhǎng)度調(diào)節(jié)環(huán)。 ? ■ ? ? ? (一 ) 高倍鏡的使用： 用低倍鏡看清圖像后，將要進(jìn)一步放大的結(jié)構(gòu)移至視野中央，一邊從側(cè)面觀察，一邊旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)換器，將高倍鏡頭對(duì)準(zhǔn)鏡臺(tái)孔；升高聚光鏡，將光線調(diào)節(jié)到最亮的程度；然后，稍微轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺旋，即可觀察到清晰的圖像。 ? ■ ? ? ? (一 ) 油鏡的使用： 用低倍鏡看清圖像后，將所要觀察的結(jié)構(gòu)移至視野中央，在標(biāo)本所要觀察的部位滴一滴鏡油，旋轉(zhuǎn)物鏡轉(zhuǎn)換器，將油鏡頭對(duì)準(zhǔn)鏡臺(tái)孔，使油鏡頭下端與鏡油接觸，然后，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺旋，即可看清物像。使用油鏡時(shí)，應(yīng)把聚光鏡的光圈充分開大。 用完油鏡后，必須用擦鏡紙蘸清洗劑，將鏡頭和玻片擦凈。 ? ■ ? ? ? （二）顯 微 鏡 的 維 ，應(yīng)該用右手握鏡臂 ,左手托鏡座，平貼胸前，以防撞碰。切勿用一只手斜提，前后搖擺。 ，要檢查顯微鏡的主要部件有無缺損，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)報(bào)告。使用時(shí)，要嚴(yán)格按操作程序，正確地緩慢移動(dòng)有關(guān)機(jī)械部分。 ? ■ ? ? ? （二）顯 微 鏡 的 維 ，更不允許與其它顯微鏡對(duì)換，以免安裝不當(dāng)影響觀察效果。 ，應(yīng)該用擦鏡紙擦，不允許用口吹、手指抹，或用其它紙、布擦。 ，將 4倍鏡頭對(duì)準(zhǔn)鏡臺(tái)孔，升高鏡臺(tái)，降下聚光器，打開光圈，蓋好防塵罩，放回原處。 ? ■ ? ? ? 利用顯微攝影裝置拍攝顯微鏡 (或解剖鏡 )視野中物像的技術(shù)稱為 顯微攝影 。 顯微攝影術(shù)主要包括兩個(gè)方面： 拍攝 ： 需要一套完備的顯微攝影裝置 洗印放大 ： 需要一個(gè)較好的暗室和成套的洗印放大設(shè)備。 第五節(jié) 顯 微 攝 影 術(shù) ? ■ ? ? ? 一、成像原理與常用的裝置 成像原理 : 光源入射光束經(jīng)聚光鏡有效聚焦到標(biāo)本上，由標(biāo)本表面的光入射到物鏡上，標(biāo)本經(jīng)物鏡放大，其光線再經(jīng)照相目鏡聚焦在照相暗盒的膠片上，光電轉(zhuǎn)換器將標(biāo)本成像的光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，自動(dòng)曝光控制器根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱、膠卷尺寸的大小、膠卷感光速度、膠卷倒易率失效補(bǔ)償、色溫大小等數(shù)據(jù)由機(jī)內(nèi)電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算、修正，準(zhǔn)確算出最佳曝光時(shí)間。經(jīng)曝光后，就可以在膠片上獲得與標(biāo)本相反的實(shí)像，即潛像。 ? ■ ? ? ? 一、成像原理與常用的裝置 常用的顯微攝影裝置有兩種： 顯微照相機(jī) 照相顯微鏡 ? ■ ? ? ? 二、感光材料及其暗室加工 傳統(tǒng)顯微照相技術(shù)采用膠片作為記錄介質(zhì)，常用的膠片有黑白負(fù)片，彩色負(fù)片，彩色反轉(zhuǎn)片幾種。 ? ■ ? ? ? 三、 濾 色 鏡 的 使 用 (一 )黑白片顯微攝影中濾色鏡的使用 (二 )彩色片顯微攝影中濾色鏡的使用 ? ■ ? ? ? 四、數(shù) 碼 顯 微 攝 影 技 術(shù) 數(shù)碼顯微攝影以電子存儲(chǔ)設(shè)備為載體，通過電感藕合器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)模擬量的電信號(hào)，這種電信號(hào)經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬及數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)數(shù)字壓縮記錄到內(nèi)存卡或閃速存儲(chǔ)卡等一些移動(dòng)式存儲(chǔ)器中，形成數(shù)字影像文件。 ? ■ ? ? ? 五、顯微攝影的三大技術(shù)要領(lǐng) 1. 取景對(duì)焦 2. 正確曝光 3. 增強(qiáng)反差 ? ■ ? ? ? 1. 取 景 對(duì) 焦 顯微攝影通過取景器的測(cè)視目鏡，確定拍攝的范圍及物體影像在底片上的大小。對(duì)焦是使影像在底片上清晰聚集，以保證拍攝的顯微照片清晰可靠。 ? ■ ? ? ? 2. 正 確 曝 光 曝光是顯微攝影中的重要關(guān)鍵。曝光的正確與否決定著照片的質(zhì)量。影響曝光時(shí)間的因素非常多，例如底片的性能、照明光源的強(qiáng)度和色溫（光譜成分）、照明方法、濾色鏡的種類、物鏡的數(shù)值孔徑和倍數(shù)、目鏡的倍數(shù)、攝影機(jī)皮腔的伸長(zhǎng)度、被攝物體的顏色和光學(xué)性質(zhì)等等。實(shí)際工作中常以自動(dòng)曝光或試攝測(cè)定來確定曝光時(shí)間。 ? ■ ? ? ? 3. 增 強(qiáng) 反 差 （ 1）感光片的反差：不同的感光片具有不同的反差性能，一般而言，感光速度快的，其反差較弱，感光速度慢的，其反差較強(qiáng)。 （ 2）濾色鏡的使用：一般的生物學(xué)醫(yī)學(xué)標(biāo)本通過顯微鏡照相，往往存在反差較小的弊端。因此，在光路中通過增加濾色鏡來控制照明光線以及增加底片上的反差是很有必要的。 ? ■ ? ? ? 再 見！