電子顯微鏡在紡織上的應用

1、制作人：田飛利用電子顯微鏡的高分辨本領、高放大倍率等特點來分析研究物體的組織形貌、結構特征的一種近代材料物理試驗方法。電子顯微鏡（electronmicroscope），簡稱電鏡或電顯，是使用電子來展示物件的內(nèi)部或表面的顯微鏡。高速的電子的波長比可見光的波長短（波粒二象性），而顯微鏡的分辨率受其使用的波長的限制，因此電子顯微鏡的分辨率（約0.2納米）遠高于光學顯微鏡的分辨率（約200納米）。透射電子顯微鏡： 透射電鏡是以電子束透過樣品經(jīng)過聚焦與放大后所產(chǎn)生的物像，投射到熒光屏上或照相底片上進行觀察。掃描電子顯微鏡： 掃描電鏡是用極細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器收集，形

2、成電信號運送到顯像管，在熒光屏上顯示物體。（細胞、組織）表面的立體構像，可攝制成照片。掃描電鏡下的細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、生物學上應用較多。 由于電子易散射或被物體吸收，故穿透力低，樣品的密度、厚度等都會影響到最后的成像質量， 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，重要特點是景深大，圖像富立體感，具有三維形態(tài)。它可以進行三維形貌的觀察和分析，當然，還可以進行微區(qū)的成分分析等其他方面的應用。于偉東等人借助TEM超薄切片技術表征了木棉纖維的微細結構。

3、通過對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構、原纖尺度及排列。李多榮、閆鳳菊等人通過SEM、TEM試驗的方法，對青海藏羊毛、半細羊毛纖維表面鱗片、鱗片層、正副皮質區(qū)域進行了測試，并對鱗片細胞和皮質之間的細胞膜復合物進行了初步探討。 運用傳統(tǒng)的光學顯微鏡進行纖維橫截面研究，纖維橫截面切片十分復雜，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，最后放入光學顯微鏡觀察。由于用傳統(tǒng)光學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，而且光線不易透過樣品，無法進行觀察；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，切片的質量還取決于哈氏切片器的質量，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。 通過掃描電鏡，可以觀察纖維的內(nèi)部結構，如內(nèi)部空腔或大裂縫結構；也可以將一根纖維沿軸向剝開，可看到纖維內(nèi)部的原纖結構。 破碎降解是分析纖維內(nèi)部結構的又一方法。這種方法是用機械的超聲波的或其他物理方法，并用酸、堿或其他化學試劑對樣品進行化學降解的方法將纖維破碎降解，然后通過一定的處理，用電鏡觀測碎片的形態(tài)結構。 掃描電鏡的大場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)域的微細結構，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。 特種動物纖維是指除綿羊毛以外的動物纖維。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，因此其價格比較昂貴，特別是羊絨纖維，有“軟黃金”之稱。一直以來，特種動物纖維的鑒別，主要是借助光學顯微鏡，檢驗人員根據(jù)纖維表面鱗片形態(tài)的細微差異，來加以判別，其檢驗結果的準確性在很大程度上依賴于檢驗人員的經(jīng)驗，是一項主觀檢驗。因此同種樣品的檢驗結果存在一定的差異。 近年來，隨著掃描電子顯微鏡的日益普及，國內(nèi)外的許多檢驗人員開始利用掃描電子顯微鏡對動物纖維進行觀察研究，可對特種動物纖維鱗片結構的參數(shù)進行測量，使檢驗向主客觀相結合的方向發(fā)展，準確性得到了很大的提高。各種動物纖維具有相似的化學性質，其鑒別主要依據(jù)鱗片形態(tài)、厚薄和長短等細微差異。利用掃描電子顯微鏡的二次電子逐點成像原理，可以清晰地顯示動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定值。通過調(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)