環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡(EnvironmentalScanningElectronMicroscope,ESEM)是一種可以進(jìn)行高分辨率成像的電子顯微鏡。與傳統的掃描電子顯微鏡不同的是,ESEM具有一個(gè)特殊的樣品室,可以在高濕度、高溫度和低真空等環(huán)境條件下進(jìn)行成像,因此適用于觀(guān)察生物、材料、環(huán)境等多種樣品。
ESEM使用鎢燈絲作為電子源,通過(guò)調節電子束和壓強,可以觀(guān)察到各種樣品的表面形貌和微觀(guān)結構。ESEM的樣品室參數能夠控制濕度、氣體組成、溫度等參數,并能夠對成像區域進(jìn)行局部噴霧,便于觀(guān)察水溶性樣品和生物樣品。
ESEM廣泛應用于材料科學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域,用于研究材料的微觀(guān)結構、表面形貌、材料成分、電子輸運等方面,也用于研究生物細胞、病原體、植物組織等。
環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡的工作原理是利用電子束與樣品相互作用,產(chǎn)生的不同信號進(jìn)行成像。電子束從鎢絲發(fā)射出來(lái),經(jīng)過(guò)加速和聚焦后,照射到樣品上,樣品表面原子和分子發(fā)出的與電子束相互作用的信號,被ESEM探測器捕獲和處理后,通過(guò)電子顯微鏡成像系統轉換成圖像。
環(huán)境掃描鎢燈絲電鏡具有以下特點(diǎn):
1.鏡頭具有高解析度,可以進(jìn)行高分辨率成像。
2.可以在寬廣環(huán)境下展開(kāi)測量,不僅可以在室溫下觀(guān)測,也可以在高溫、高濕度、甚至是液體環(huán)境下進(jìn)行觀(guān)察。
3.相對于傳統電子顯微鏡,ESEM的樣品制備工作量更小,操作難度更小,樣品制備成本更低,可以方便地觀(guān)察生物及其它敏感和難處理的樣品。
4.ESEM對各種材料的觀(guān)察和研究都有一定的適用性,如生物、高分子材料、納米材料、礦物、金屬和合金等等。
由于上述優(yōu)點(diǎn),ESEM已經(jīng)成為廣泛應用于許多領(lǐng)域的分析工具,如材料科學(xué)、生物醫學(xué)科學(xué)等,其潛在的應用領(lǐng)域還在不斷擴大。