熒光顯微鏡主要應用在生物領域及醫學研究中，能得到細胞或組織內部微細結構的熒光圖像，在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值，膜電位等生理信號及細胞形態的變化，是形態學，分子生物學，神經科學，藥理學，遺傳學等領域中新一代強有力的研究工具。

以共聚焦技術為原理的共聚焦顯微鏡，是用于對各種精密器件及材料表面進行微納米級測量的檢測儀器。

材料科學的目標是研究材料表面結構對于其表面特性的影響。因此，高分辨率分析表面形貌對確定表面粗糙度、反光特性、摩擦學性能及表面質量等相關參數具有重要意義。共焦技術能夠測量各種表面反射特性的材料并獲得有效的測量數據。

VT6000共聚焦顯微鏡基于共聚焦顯微技術，結合精密Z向掃描模塊、3D 建模算法等，可以對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，實現器件表面形貌3D測量。在材料生產檢測領域中能對各種產品、部件和材料表面的面形輪廓、表面缺陷、磨損情況、腐蝕情況、平面度、粗糙度、波紋度、孔隙間隙、臺階高度、彎曲變形情況、加工情況等表面形貌特征進行測量和分析。

應用

1.MEMS

微米和亞微米級部件的尺寸測量，各種工藝（顯影，刻蝕，金屬化，CVD， PVD，CMP等）后表面形貌觀察，缺陷分析。

2.精密機械部件，電子器件

微米和亞微米級部件的尺寸測量，各種表面處理工藝，焊接工藝后的表面形 貌觀察，缺陷分析，顆粒分析。

3.半導體/ LCD

各種工藝（顯影，刻蝕，金屬化，CVD，PVD，CMP等）后表面形貌觀察， 缺陷分析 非接觸型的線寬，臺階深度等測量。

4.摩擦學，腐蝕等表面工程

磨痕的體積測量，粗糙度測量，表面形貌，腐蝕以及亞微米表面工程后的表面形貌。

透射電子顯微鏡怎么聚焦：深入解析聚焦原理與操作技巧

透射電子顯微鏡（TEM）作為一種高分辨率的科學研究工具，廣泛應用于材料學、生命科學及納米技術等領域。其關鍵技術之一就是聚焦，決定了顯微鏡成像的清晰度與準確性。在本文中，我們將深入探討透射電子顯微鏡的聚焦原理、常見的聚焦方法及操作技巧，幫助用戶更好地掌握這一精密設備，提升顯微鏡的使用效果和圖像質量。

透射電子顯微鏡聚焦的原理

透射電子顯微鏡的工作原理依賴于電子束與樣品相互作用，進而產生放大圖像。聚焦的核心目標是通過電子透鏡系統將電子束精確地集中到樣品的特定區域，從而獲得清晰的圖像。顯微鏡中電子束的聚焦過程與光學顯微鏡有所不同，因為電子的波長比可見光波長短，能夠提供更高的分辨率。

透射電子顯微鏡的聚焦方法

1. 粗聚焦與精細聚焦

在使用透射電子顯微鏡時，首先進行粗聚焦。這是通過調整顯微鏡中的粗調焦輪來實現的，通常用于將樣品大致放置在視野內。之后，通過精細調焦調整電子束，使圖像更加清晰，精確控制焦距，以獲取佳的圖像細節。

2. 電子束調整

為了確保聚焦效果，操作人員需要根據樣品的厚度和類型適時調整電子束的強度和聚焦位置。過強的電子束可能導致樣品損傷或圖像失真，而過弱的電子束則可能影響圖像質量。

3. 離焦與焦距調節

通過對透射電子顯微鏡的離焦控制，可以優化圖像的清晰度。離焦是指電子束未能準確聚焦到樣品表面，通常表現為圖像模糊。通過調節焦距并適當調整顯微鏡的透鏡系統，可以有效避免這一問題，確保成像清晰。

4. 自動聚焦技術

許多現代透射電子顯微鏡配備了自動聚焦系統，該系統能夠自動檢測和調整焦距，以確保成像的穩定性。雖然自動聚焦系統提高了操作的便捷性，但仍需在復雜樣品或高分辨率成像時手動微調，以獲得理想的效果。

影響聚焦效果的因素

1. 樣品的厚度與形態

樣品的厚度直接影響電子束的穿透深度，從而影響焦點的準確性。較厚的樣品需要較強的聚焦，而薄樣品則相對容易聚焦。樣品的形態和材質特性也會對聚焦效果產生影響，需要根據實際情況調整聚焦策略。

2. 顯微鏡的光學系統

顯微鏡的光學系統，包括電子槍、透鏡以及其他組件，都會影響聚焦效果。老化的組件或損壞的鏡頭可能導致聚焦困難，影響圖像質量。因此，定期的顯微鏡維護和校準是確保其正常工作的關鍵。

3. 操作技巧與經驗

透射電子顯微鏡的操作不僅僅是一個簡單的物理調整過程，操作人員的經驗和技巧同樣至關重要。熟練的操作員可以更好地掌握不同類型樣品的聚焦要求，避免因操作不當導致的圖像失真。

結語

透射電子顯微鏡的聚焦技術是顯微鏡成像的基礎，直接關系到圖像質量與分析結果的準確性。從粗聚焦到精細調焦，再到自動聚焦系統的應用，每個環節都需要操作人員細致入微的調整和操作。了解并掌握這些聚焦技巧，對于提升研究質量、減少誤差具有重要意義。對于任何進行透射電子顯微鏡研究的專業人員而言，熟練掌握這些操作無疑是科研成功的關鍵。

顯微鏡作為檢測設備的主要設備之一，而評判顯微鏡性能的重要指標是分辨率。分辨率是指能清楚地分辨兩個小點或兩線間的Z小距離。人眼本身就是一臺顯微鏡，在標準照明條件下，人眼在明視距離（國際公認為25cm） 上的分辨率約等于1/ 10mm。對于觀察兩條直線來說，由于直線能刺激一系列神經細胞，眼睛的分辨率還能提高一些。

人眼的分辨率只有1/ 10mm， 那么比1/ 10mm 小的物體或比1/ 10mm 近的兩個微小物體的距離，人眼就無法分辨了。所以出現了從簡單的宏觀放大鏡到微觀觀測的光學顯微鏡，繼而電子顯微鏡。顯微鏡的分辨率定義是指在標本上能清楚分辨的兩個小點之間的Z小距離。其計算公式為：

D=0.61λ／NA

式中：D 為分辨率（um）；λ 為光源波長（um）；NA 為物鏡的數值口徑（也稱鏡口率）。

由公式可得到，顯微鏡的分辨率決定于入射光源的波長以及所匹配物鏡的數值孔徑。由此可知，提高光學顯微鏡的方法：

1、降低光源波長。

可見光Z短波長為390nm,若用此波長的紫外光作為照明光源，可使光學顯微鏡的分辨率降低至0.2um。但是由于大多數普通材料的玻璃會大量吸收340nm以下波長的光，紫外光經過大量衰減無法形成清晰、明亮的圖像。因此不得不使用石英(可透過低達200nm的紫外光)、熒石(可透過低達185nm的紫外光)等價格昂貴的材料，并且紫外光顯微鏡不能用肉眼進行觀察，甚至受觀測樣品的限制，再加上昂貴的造價，所以這種提高顯微鏡分辨率的方式由于其自身的局限性而不受廣泛應用。

2、增加物鏡的數值孔徑NA.

數值孔徑NA=n*sin(u)

式中，n為物鏡與標本之間的介質折射率；u為物鏡的二分之一孔徑角。因此，從光學設計上適當采用較大的孔徑角，或者增大折射率成為Z常見的提高光學顯微鏡分辨率的方法。一般低倍物鏡如10X以下其介質采用空氣，折射率為1，即干燥系物鏡；水浸介質是蒸餾水，其折射率為1.33；油浸物鏡介質是香柏油或其它透明油，其折射率一般在1.52 左右，接近透鏡和載玻片的折光率，如Olympus 的100X油鏡。水浸物鏡和油浸物鏡不僅放大倍數高而且由于使用高折射率的介質，從而提高物鏡的分辨率。

（來源：廣州市明美光電技術有限公司 ）

掃描探針顯微鏡的特點