如何用數(shù)碼顯微鏡觀察極薄樣品
更新時間:2019-08-26 點擊次數(shù):815
數(shù)碼顯微鏡全稱數(shù)碼顯微鏡操作系統(tǒng),由于現(xiàn)在絕大部分產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口都采用的USB連接,又稱USB數(shù)碼顯微鏡,分為生物和體視兩種。除常規(guī)的室內(nèi)使用顯微鏡外,由于某些工作的需要,又衍生出來一些相關(guān)的產(chǎn)品,比如為了滿足科研野外工作,顯微鏡廠商開發(fā)了手持式數(shù)碼顯微鏡,也稱便攜式數(shù)碼顯微鏡,光學(xué)配置相比傳統(tǒng)顯微鏡低,但是滿足了這一部分細分市場,也得到了市場的認可。
數(shù)碼顯微鏡的核心部分包括了光學(xué)部分和顯示芯片,現(xiàn)在主流的顯示芯片有CCD和CMOS兩種,前者優(yōu)于后者。當(dāng)數(shù)碼顯微鏡含微粒或低原子序數(shù)的極薄樣品成像時,由于數(shù)碼顯微鏡彈性散射電子的比率很小,而且大部分散射電子都在近軸區(qū)。因此用散射吸收的機理不能有效給出足夠襯度的圖像,這就是基于利用電子微粒性成像法的局限性,于是人們想到求助于電子顯微鏡的波動性。
從波動學(xué)說的角度,電子和樣品顯微鏡的作用可給出透射波和散射波,如果顯微鏡物鏡光闌能讓兩束或兩束以上的波同時通過,則顯微鏡中的像就是這些波經(jīng)透鏡作用后,按一定相位關(guān)系干涉合成的結(jié)果。當(dāng)相位條件合適時,散射波的振幅恰好可與透射波的振幅數(shù)值相加或相減,從而在徠卡數(shù)碼顯微鏡圖像上表現(xiàn)出相應(yīng)的效果。由于顯微鏡樣品內(nèi)的微結(jié)構(gòu)決定了散射波的強弱分布,因此圖像上就會出現(xiàn)不同的干涉強度。這種強度分布就是像的相位襯度。研究表明,較佳相位條件要求數(shù)碼顯微鏡物鏡處于某種離焦?fàn)顟B(tài),而離焦量的大小應(yīng)與物鏡的球差系數(shù)以及電子波長等匹配。換句話說,這種成像方法的特點是利用欠焦來補償物鏡的像差,從而顯著提高電子顯微像的分辨率。