電子顯微鏡在紡織上的應(yīng)用

1、制作人：田飛利用電子顯微鏡的高分辨本領(lǐng)、高放大倍率等特點(diǎn)來(lái)分析研究物體的組織形貌、結(jié)構(gòu)特征的一種近代材料物理試驗(yàn)方法。電子顯微鏡（electronmicroscope），簡(jiǎn)稱電鏡或電顯，是使用電子來(lái)展示物件的內(nèi)部或表面的顯微鏡。高速的電子的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)短（波粒二象性），而顯微鏡的分辨率受其使用的波長(zhǎng)的限制，因此電子顯微鏡的分辨率（約0.2納米）遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡的分辨率（約200納米）。透射電子顯微鏡： 透射電鏡是以電子束透過(guò)樣品經(jīng)過(guò)聚焦與放大后所產(chǎn)生的物像，投射到熒光屏上或照相底片上進(jìn)行觀察。掃描電子顯微鏡： 掃描電鏡是用極細(xì)的電子束在樣品表面掃描，將產(chǎn)生的二次電子用特制的探測(cè)器收集，形

2、成電信號(hào)運(yùn)送到顯像管，在熒光屏上顯示物體。（細(xì)胞、組織）表面的立體構(gòu)像，可攝制成照片。掃描電鏡下的細(xì)菌圖像透射電鏡下的病毒圖像透射電子顯微鏡在材料科學(xué)、生物學(xué)上應(yīng)用較多。 由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，樣品的密度、厚度等都會(huì)影響到最后的成像質(zhì)量， 必須制備更薄的超薄切片，通常為50100nm。 所以用透射電子顯微鏡觀察時(shí)的樣品需要處理得很薄。掃描電子顯微鏡是一種用途廣泛的多功能儀器，具有很多優(yōu)越的性能，重要特點(diǎn)是景深大，圖像富立體感，具有三維形態(tài)。它可以進(jìn)行三維形貌的觀察和分析，當(dāng)然，還可以進(jìn)行微區(qū)的成分分析等其他方面的應(yīng)用。于偉東等人借助TEM超薄切片技術(shù)表征了木棉纖維的微細(xì)結(jié)構(gòu)。

3、通過(guò)對(duì)木棉纖維橫截面超薄切片的透射電鏡觀察，獲得了木棉纖維的胞壁層次結(jié)構(gòu)、原纖尺度及排列。李多榮、閆鳳菊等人通過(guò)SEM、TEM試驗(yàn)的方法，對(duì)青海藏羊毛、半細(xì)羊毛纖維表面鱗片、鱗片層、正副皮質(zhì)區(qū)域進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)鱗片細(xì)胞和皮質(zhì)之間的細(xì)胞膜復(fù)合物進(jìn)行了初步探討。 運(yùn)用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡進(jìn)行纖維橫截面研究，纖維橫截面切片十分復(fù)雜，首先要選取纖維用膠棉液固化，等待膠棉液干透，然后放入哈氏切片器切片，最后放入光學(xué)顯微鏡觀察。由于用傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡觀察的原理是光線從樣品下面經(jīng)透射成像，所以對(duì)于樣品厚度要求極高。若樣品切得太厚，不但纖維容易倒伏，難以觀察纖維的橫截面，而且光線不易透過(guò)樣品，無(wú)法進(jìn)行觀察；若樣品切

4、得太薄，則纖維容易卷曲，不但難以制片，而且纖維難以豎立在載玻片上。同時(shí)，切片的質(zhì)量還取決于哈氏切片器的質(zhì)量，如果哈氏切片器厚薄不均勻，則容易破壞樣品橫截面形態(tài)，形成部分能觀察、部分不能觀察到的現(xiàn)象。 通過(guò)掃描電鏡，可以觀察纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如內(nèi)部空腔或大裂縫結(jié)構(gòu)；也可以將一根纖維沿軸向剝開，可看到纖維內(nèi)部的原纖結(jié)構(gòu)。 破碎降解是分析纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的又一方法。這種方法是用機(jī)械的超聲波的或其他物理方法，并用酸、堿或其他化學(xué)試劑對(duì)樣品進(jìn)行化學(xué)降解的方法將纖維破碎降解，然后通過(guò)一定的處理，用電鏡觀測(cè)碎片的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 掃描電鏡的大場(chǎng)深和大視野可清晰顯示纖維斷裂面的三維形貌，而在較高放大倍數(shù)下又能觀察斷裂面局

5、部區(qū)域的微細(xì)結(jié)構(gòu)，這種圖像有助于研究裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展以及尋找裂根源。 特種動(dòng)物纖維是指除綿羊毛以外的動(dòng)物纖維。由于其產(chǎn)量少，制成的織物不但手感柔軟，保暖性好，而且具有特殊的服用性能和外觀效果，因此其價(jià)格比較昂貴，特別是羊絨纖維，有“軟黃金”之稱。一直以來(lái)，特種動(dòng)物纖維的鑒別，主要是借助光學(xué)顯微鏡，檢驗(yàn)人員根據(jù)纖維表面鱗片形態(tài)的細(xì)微差異，來(lái)加以判別，其檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)，是一項(xiàng)主觀檢驗(yàn)。因此同種樣品的檢驗(yàn)結(jié)果存在一定的差異。 近年來(lái)，隨著掃描電子顯微鏡的日益普及，國(guó)內(nèi)外的許多檢驗(yàn)人員開始利用掃描電子顯微鏡對(duì)動(dòng)物纖維進(jìn)行觀察研究，可對(duì)特種動(dòng)物纖維鱗片結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，使檢驗(yàn)向主客觀相結(jié)合的方向發(fā)展，準(zhǔn)確性得到了很大的提高。各種動(dòng)物纖維具有相似的化學(xué)性質(zhì)，其鑒別主要依據(jù)鱗片形態(tài)、厚薄和長(zhǎng)短等細(xì)微差異。利用掃描電子顯微鏡的二次電子逐點(diǎn)成像原理，可以清晰地顯示動(dòng)物纖維表面凹凸不平的鱗片形態(tài)，提供富有立體感的逼真圖像。通過(guò)調(diào)節(jié)電子探頭的掃描寬度，可以減小掃描的樣品區(qū)域，從而達(dá)到放大的目的。由于掃描電子顯微鏡的熒光屏尺寸是固定不變的，因此圖像寬度是一個(gè)定值。通過(guò)調(diào)節(jié)電子束在樣品表面的掃描寬度，可以在很寬廣的范圍內(nèi)自由方便地調(diào)節(jié)