扫描电镜即扫描电子显微镜( Scanning Electron Microscope,简称SEM),其主要是利 用电子射线轰击样品表面,引起二次电子等信号的发射,经检测装置接收后成像的一类电 镜。其特点是景深长,所获得的图像立体感强,可用来观察生物样品的各种形貌特征。在生 命科学研究中,采用不同的样品制备技术可观察不同的结构,如用临界点干燥法可观察样品 的表面形貌:用冷冻割裂方法可观察样品割裂面的结构:用铸型方法可观察管腔内表面的结 构等 1)一般SEM。目前一般扫描电镜采用热发射电子枪,分辨率为6nm左右,若采用六硼 化镧电子枪,分辨率可提高到4~5nm。这种电镜在生命科学领域中的应用也已相当普及 2)场发射电子枪SEM。由于场发射电子枪具有亮度高、能量分散少,阴极源尺寸小等 优点,这种电镜的分辨率已达到3nm。场发射电子枪SEM的另一个优点是可以在低加速电压 下进行高分辨率观察,因此可以直接观察绝缘体而不发生充、放电现象 3)生物用SEM。这种SEM备有冰冻冷热样品台,可把含水生物样品迅速冷冻并对冰冻 样品进行观察,可以减少化学处理引起的人为变化,使观察样品更接近于自然状态。如要观 察内部结构,还可用冷刀把样品进行切开,加温使冰升华,并在其上喷镀一层金属再进行观 察,所有这些过程都在SEM中不破坏真空的状态下进行 3.电子探针 电子探针主要用于探测微小区域的元素成分。其原义仅是一个物理学名词,意指聚焦了 的电子束。当电子束照射样品表面时,可激发X射线,X射线光量子的能量及波长与元素的 原子序数有关,称为特征X射线。采用晶体分光光谱法测定X射线的波长和强度来分析样品 成分的仪器,称为X射线分光光谱仪或电子探针;用锂漂移硅探头测定X射线能量和强度的 仪器称为X射线能谱仪。 4.分析电镜 分析电镜是利用电子射线轰击样品所产生的X射线或俄歇电子对样品元素进行分析的一 类电镜。其特点是能在观察超微结构的同时,对样品中一个极微小的区域进行化学分析,从 而在超微结构水平上测定各种细胞结构的化学成分及其变化规律。 1)分析TEM。在TEM上配备X射线能谱仪后即成为分析TEM,目前很多100KV和 200 KV TEM都可以装上X射线检测附件,进行样品的元素分析 )分析SEM。在SEM上配备X射线能谱仪后,便可兼有电子探针分析样品化学成分的 功能。 3)扫描俄歇电镜。把SEM与俄歇电子能量分析仪相结合,即成为扫描俄歇电镜,它能 对样品表面进行微区元素分析,是一种表面微观分析电镜。 5.扫描透射电镜 SEM中电子射线作用于样品后,其中一部分电子可透过样品成为透射电子,将透过样 品的透射电子和散射电子用检测器接收成像,即成为扫描透射电镜。这种电镜一般用场发射 电子枪,兼有TEM、SEM和分析电镜的特点,能观察较厚的样品,分辨本领和成像质量都 很好,是近年来电镜技术的最大改进之一。 6.3.1.2电子显微术 电镜具有很高的分辨本领,能观察极微小的结构。但是电镜不能直接观察天然状态下的 生物标本,必须通过各种技术将生物标本制成特殊的电镜生物样品,才能放入电镜进行观 察,这些电镜样品制备技术称为电子显微术。电镜能在生命科学领域中广泛使用,在很大程 度上是由于电子显微术的改进和发展。电子显微术种类很多,这里仅介绍几种常用的技术。 1.与TEM有关的电子显微术 1)超薄切片技术。由于电子射线穿透本领很差,对厚于0.1μ的切片就很难透过。因 此,必须把生物标本切得很薄才能在TEM下观察。超薄切片技术就是通过固定、脱水、包 埋、切片和染色等步骤,将生物标本切成薄于0.1μ的超薄切片的样品制备技术,用于生物 组织的内部超微结构研究。超薄切片技术是所有电镜生物样品制备技术中最常用、最基本的 种技术。 2)负染色技术。利用电子密度比标本高的重金属盐(如磷钨酸钠、醋酸铀等)将生物 标本包围起来,增强背景散射电子的能力以提高反差,在黑暗的背景下显示标本的形态结 勾,称负染色技术。这一技术操作简便,主要用于颗粒状标本(如细菌、病毒、分离细胞器 等)的研究。扫描电镜即扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM），其主要是利 用电子射线轰击样品表面，引起二次电子等信号的发射，经检测装置接收后成像的一类电 镜。其特点是景深长，所获得的图像立体感强，可用来观察生物样品的各种形貌特征。在生 命科学研究中，采用不同的样品制备技术可观察不同的结构，如用临界点干燥法可观察样品 的表面形貌；用冷冻割裂方法可观察样品割裂面的结构；用铸型方法可观察管腔内表面的结 构等。 1）一般SEM。目前一般扫描电镜采用热发射电子枪，分辨率为6nm左右，若采用六硼 化镧电子枪，分辨率可提高到4～5nm。这种电镜在生命科学领域中的应用也已相当普及。 2）场发射电子枪SEM。由于场发射电子枪具有亮度高、能量分散少，阴极源尺寸小等 优点，这种电镜的分辨率已达到3nm。场发射电子枪SEM的另一个优点是可以在低加速电压 下进行高分辨率观察，因此可以直接观察绝缘体而不发生充、放电现象。 3）生物用SEM。这种SEM备有冰冻冷热样品台，可把含水生物样品迅速冷冻并对冰冻 样品进行观察，可以减少化学处理引起的人为变化，使观察样品更接近于自然状态。如要观 察内部结构，还可用冷刀把样品进行切开，加温使冰升华，并在其上喷镀一层金属再进行观 察，所有这些过程都在SEM中不破坏真空的状态下进行。 3．电子探针 电子探针主要用于探测微小区域的元素成分。其原义仅是一个物理学名词，意指聚焦了 的电子束。当电子束照射样品表面时，可激发X射线，X射线光量子的能量及波长与元素的 原子序数有关，称为特征X射线。采用晶体分光光谱法测定X射线的波长和强度来分析样品 成分的仪器，称为X射线分光光谱仪或电子探针；用锂漂移硅探头测定X射线能量和强度的 仪器称为X射线能谱仪。 4．分析电镜 分析电镜是利用电子射线轰击样品所产生的X射线或俄歇电子对样品元素进行分析的一 类电镜。其特点是能在观察超微结构的同时，对样品中一个极微小的区域进行化学分析，从 而在超微结构水平上测定各种细胞结构的化学成分及其变化规律。 1）分析TEM。在TEM上配备X射线能谱仪后即成为分析TEM，目前很多100KV和 200KV TEM都可以装上X射线检测附件，进行样品的元素分析。 2）分析SEM。在SEM上配备X射线能谱仪后，便可兼有电子探针分析样品化学成分的 功能。 3）扫描俄歇电镜。把SEM与俄歇电子能量分析仪相结合，即成为扫描俄歇电镜，它能 对样品表面进行微区元素分析，是一种表面微观分析电镜。 5．扫描透射电镜 SEM中电子射线作用于样品后，其中一部分电子可透过样品成为透射电子，将透过样 品的透射电子和散射电子用检测器接收成像，即成为扫描透射电镜。这种电镜一般用场发射 电子枪，兼有TEM、SEM和分析电镜的特点，能观察较厚的样品，分辨本领和成像质量都 很好，是近年来电镜技术的最大改进之一。 6．3．1．2 电子显微术 电镜具有很高的分辨本领，能观察极微小的结构。但是电镜不能直接观察天然状态下的 生物标本，必须通过各种技术将生物标本制成特殊的电镜生物样品，才能放入电镜进行观 察，这些电镜样品制备技术称为电子显微术。电镜能在生命科学领域中广泛使用，在很大程 度上是由于电子显微术的改进和发展。电子显微术种类很多，这里仅介绍几种常用的技术。 1．与TEM有关的电子显微术 1）超薄切片技术。由于电子射线穿透本领很差，对厚于0.1μ的切片就很难透过。因 此，必须把生物标本切得很薄才能在TEM下观察。超薄切片技术就是通过固定、脱水、包 埋、切片和染色等步骤，将生物标本切成薄于0.1μ的超薄切片的样品制备技术，用于生物 组织的内部超微结构研究。超薄切片技术是所有电镜生物样品制备技术中最常用、最基本的 一种技术。 2）负染色技术。利用电子密度比标本高的重金属盐（如磷钨酸钠、醋酸铀等）将生物 标本包围起来，增强背景散射电子的能力以提高反差，在黑暗的背景下显示标本的形态结 构，称负染色技术。这一技术操作简便，主要用于颗粒状标本（如细菌、病毒、分离细胞器 等）的研究