掃描電子顯微鏡JASM-6200能夠在大氣壓下觀察樣品
設(shè)計(jì)原理
掃描電子顯微鏡JASM-6200(ASEM)和在其上方設(shè)置的光學(xué)顯微鏡構(gòu)成。ASEM在倒立的SEM上方配置了一層薄膜，在透過(guò)電子束的同時(shí)又阻止了大氣通過(guò)，這樣就可以把大氣中的樣品與SEM內(nèi)部的真空隔離開(kāi)來(lái)。樣品放置在薄膜的上面，從其下方照射出電子束，由此可以在大氣下對(duì)樣品進(jìn)行高倍觀察。另外通過(guò)上方的光學(xué)顯微鏡還可以進(jìn)行相同視野的觀察。使用薄膜構(gòu)成的ASEM皿(薄膜皿),可以在細(xì)胞室內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞的培養(yǎng)。
掃描電子顯微鏡（SEM)與光學(xué)顯微鏡和激光顯微鏡相比，具有焦距更深，分辨率更好的特點(diǎn)。相反，得不到象光學(xué)顯微鏡那樣獲得的純自然光澤。我們利用掃描電子顯微鏡的主要特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于科研和生產(chǎn)。
特征
大氣壓下的SEM觀察
樣品置于的大氣壓狀態(tài)下，能夠動(dòng)態(tài)觀察液體和氣體中的物理和化學(xué)反應(yīng)。不再需要對(duì)生物樣品做包括脫水和干燥等前處理，因而能夠進(jìn)行高效率地觀察。由于消除了真空環(huán)境的限制，所以其應(yīng)用范圍將會(huì)更為廣泛。
與光學(xué)顯微鏡相同的視野觀察
薄膜的上方是開(kāi)放狀態(tài)，并設(shè)置了光學(xué)顯微鏡。光學(xué)顯微鏡與ASEM同軸，操作人員可以用兩種顯微鏡交替觀察相同視野。 光學(xué)顯微鏡可以同時(shí)配置6個(gè)濾光鏡組件。標(biāo)配的濾光鏡組件用于明視野和紫外線照射，此外還有選配件的濾光鏡組件。通過(guò)其組合使用，能夠獲得各種類型的熒光圖像。
開(kāi)放式樣品室
樣品室是開(kāi)放式，可以從外面操作試藥 (化學(xué)藥品的投入)。比如，操作人員可以把ASEM皿放進(jìn)裝置，往樣品中滴加化學(xué)藥品后，就能通過(guò)ASEM觀察樣品。操作人員還能夠觀測(cè)由于樣品的體積變化而產(chǎn)生的物理和化學(xué)現(xiàn)象。
生物領(lǐng)域的應(yīng)用
光學(xué)顯微鏡的擴(kuò)展應(yīng)用
很多生物學(xué)家在他們的日常研究中使用光學(xué)顯微鏡。但是由于波長(zhǎng)限制，光學(xué)顯微鏡不可能達(dá)到高于0.2um的分辨率。雖然掃描電子顯微鏡 (SEM) 和透射電子顯微鏡 (TEM) 具有高分辨率，但很多樣品需要很長(zhǎng)的前處理過(guò)程包括象脫水、干燥等多個(gè)步驟，這些往往需要技術(shù)熟練者一至幾天去完成。這就是為什么 SEM 和 TEM盡管有著高分辨率但卻不如光學(xué)顯微鏡那樣被廣泛使用的原因。ClairScope™ 通過(guò)大氣壓掃描電子顯微鏡（ASEM）觀察大氣壓下的樣品，能夠?qū)ι飿悠愤M(jìn)行高倍觀察而無(wú)需技術(shù)熟練者實(shí)行脫水、干燥等前處理。包括試藥投入的樣品前處理過(guò)程，步驟簡(jiǎn)單，只需花費(fèi)10分鐘，這樣就大大提高了樣品觀察的效率。ClairScope™上方的光學(xué)顯微鏡和底部ASEM還能進(jìn)行相同視野的觀察。光學(xué)顯微鏡用戶可以首先觀察他們熟悉的圖像，然后對(duì)樣品的相應(yīng)部位做高倍觀察。操作人員可以使用熒光染色和光學(xué)顯微鏡去確定組織和蛋白質(zhì)的局部存在，然后通過(guò)ASEM的高分辨率圖像對(duì)相應(yīng)部位做進(jìn)一步地研究。 ClairScope™ 的操作人員可以通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察活細(xì)胞，通過(guò)滴加藥液觀察細(xì)胞的反應(yīng)，在需要的時(shí)機(jī)做固定、染色處理，然后通過(guò)ASEM進(jìn)行高倍觀察。ASEM皿內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)與傳統(tǒng)的塑料皿相同，研究人員可以按通常的程序培養(yǎng)細(xì)胞，用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，對(duì)感興趣的部位再通過(guò)ASEM做進(jìn)一步的觀察。 ClairScope™ 有望被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)生物學(xué)、醫(yī)療、制藥和化妝品等多個(gè)領(lǐng)域。
其它應(yīng)用
化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)觀察
高倍的實(shí)時(shí)觀察能夠揭示液體和氣體的構(gòu)造。迄今為止這一切都是通過(guò)TEM和環(huán)境細(xì)胞去完成的，TEM只能使用薄膜樣品，有些樣品則需要用SEM進(jìn)行觀察。 ClairScope™ 通過(guò)ASEM觀察大氣壓下的樣品，能夠?qū)崟r(shí)觀察液體和氣體中的反應(yīng)。薄膜的上方是開(kāi)放的，便于投入試藥和觀察氣體的放出反應(yīng)。此外，用上方的光學(xué)顯微鏡可與ASEM交替觀察相同的視野。使用本裝置還成功地對(duì)石膏的水解反應(yīng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)觀察。
干燥過(guò)程的動(dòng)態(tài)觀察
在各種產(chǎn)業(yè)中，干燥是重要的工序。在高于光學(xué)顯微鏡的倍率下動(dòng)態(tài)觀察干燥工序是很困難的。由于ASEM皿的上方是開(kāi)放的，使用ClairScope™ 能夠觀察溶劑的蒸發(fā)過(guò)程，因此成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)含鹽溶劑從干燥到結(jié)晶的動(dòng)態(tài)觀察。
電化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)觀察
電化反應(yīng)與電池、電鍍、腐蝕、提煉等有關(guān)，在很多產(chǎn)業(yè)中。迄今為止對(duì)液體中的電化反應(yīng)進(jìn)行高倍觀察并非易事。由于ClairScope™ 通過(guò)ASEM能夠?qū)崟r(shí)、高倍地觀察大氣壓下液體中的反應(yīng)，因此也能動(dòng)態(tài)地觀察電化反應(yīng)。ASEM皿的上方是開(kāi)放的，還可以有效地觀察放出氣體的電化反應(yīng)。使用薄膜上形成電極的ASEM皿，還成功地動(dòng)態(tài)地觀察了樣品的電化反應(yīng)。
基礎(chǔ)物理學(xué)
如人們所知，液體中的粒子在一定的條件下進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)和自組裝。這些反應(yīng)與生命的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)制有關(guān)，這一領(lǐng)域的探索將會(huì)十分廣泛。至今為止人們通過(guò)光學(xué)顯微鏡研究這些反應(yīng)。如今ClairScope™ 成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì)粒子的布朗運(yùn)動(dòng)和自組裝的實(shí)時(shí)觀察。
電子束照射的反應(yīng)
高強(qiáng)度的電子束能夠引起液體和氣體中的反應(yīng)。使用 ClairScope™，操作者可以通過(guò)ASEM動(dòng)態(tài)觀測(cè)電子束誘起的這些反應(yīng)，還能用上方的光學(xué)顯微鏡觀測(cè)其反應(yīng)。
ClairScope™ JASM-6200 的主要規(guī)格
| 大氣壓掃描電子顯微鏡 (ASEM) |
| 分辨率 | 8 nm (30 kV) |
| 放大倍數(shù) | 100 至100,000倍 |
| 加速電壓 | 10, 20, 30 kV |
| 光學(xué)顯微鏡 (OM) |
| 濾光鏡組件 | 可配置6個(gè) (標(biāo)配組件用于明視野和紫外線照射) |
| 物鏡 | 無(wú)罩浸液物鏡x 40 |
| CCD 相機(jī) | 高靈敏度彩色 CCD, 1,600 x 1,200 像素 |
| 樣品架 |
| ASEM皿 | 直徑35 mm， 窗尺寸0.25平方毫米 (容積約10 cc) |
| 其它 |
| 電腦 | IBM PC/AT互換機(jī) |
| OS | Windows® Vista* |
| 圖像顯示器 | 19”LCD 2臺(tái) |
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