基本結構
掃描電鏡主要是由電子光學系統和顯示單元組成,它是由電子槍、磁透鏡、掃描線圈以及樣品室組成。電子槍與透射電鏡的電子槍基本相同,只是加速電壓較低,一般在40kV以下。
磁透鏡有第一、二聚光鏡和物鏡,其作用與透射電鏡的聚光鏡相同:縮小電子束的直徑,把來自電子槍的約30μm大小的電子束經過第一、二聚光鏡和物鏡的作用,縮小成直徑約為幾十埃的狹窄電子束。
這是由于掃描電鏡的分辨率主要取決于電子束的直徑,所以要盡可能縮小它,為此,物鏡還裝備有物鏡可動光欄和消散器。一個帶有掃描電路的偏轉線翻通以鋸齒波的電流,產生的磁場作用于電子束使它在樣品上掃描。
掃描電鏡的真空系統也與透射電鏡的真空系統相似,由機械泵、擴散泵、檢測系統、管道及閥門等組成。樣品室位于鏡筒的底部。為了能觀察大塊樣品,樣品室是大于透射電鏡的。與透射電鏡一樣,掃描電鏡的鏡筒也有一套合軸調整裝置,但相對比較簡單。
顯示系統包括信號的收集、放大、處理、顯示與記錄部分。顯示和記錄部分包括兩個顯像管和照相機。一個顯像管是長余輝的,用于觀察;另一顯像管是高分辨率的、短余輝的,用于照相。
掃描電鏡樣品的處理過程:
主要包括表面清潔、固定、漂洗和脫水等過程,基本上與透射電鏡樣品的處理方法相似,但也有其特殊之處。
1. 樣品大小 所切取樣品比透射電鏡樣品稍大一些,為8~10mm2,高約5mm。
2. 清潔表面 清潔表面并充分暴露樣品表面。常用清洗液有蒸餾水、生理鹽水、緩沖液及含酶的清洗液等。
3. 固定和脫水 常用的固定方法是戊二醛-四氧化餓雙重固定,也可用戊二醛單固定法。
常用脫水劑是乙醇或丙酮。脫水劑濃度梯度增加,從30%或50%開始至100%進行脫水;易變形樣品脫水劑濃度梯度宜緩慢遞增。
4. 樣品的干燥 脫水后,需要將樣品中的脫水劑*揮發干凈,即樣品干燥。其方法有:空氣干燥 、真空干燥、冷凍干燥和臨界點干燥。
5. 樣品表面導電處理 用金屬鍍膜法和組織導電處理技術,一是可增強導電能力,消除荷電效應;二是增加樣品表面二次電子發射率,加強訊號,提高圖像反差。
(1)金屬鍍膜:使樣品表面覆蓋薄層金屬膜,這層薄膜與樣品表面的凹凸形態*一致,使標本表面的形貌得以反映。常用的金屬有金、鉑、鉬、或金/鉑、鉑/銫合金。鍍膜的方法有真空鍍膜法和離子濺射法。
(2)組織導電技術:其目的是為提高導電率克服生物材料的荷電效應,提高樣品表面二次電子發射率。組織導電處理也稱導電染色,是利用某些金屬鹽類能與生物材料中的蛋白質、脂類和淀粉等結合,使樣品表面離子化,使組織導電性增加;并且提高二次電子的發射率。可用醋酸鈾、碘化鉀、丹寧酸等處理標本。