新疆15种猪毛菜属植物花粉扫描电镜图像数据集

本研究对2007年盛花末期在新疆北部地区采集的粗枝猪毛菜(Salsola subcrassa)、东方猪毛菜(S. orientalis)、短柱猪毛菜(S. lanata)等15种猪毛菜进行花果对照鉴定分类,然后用LEO-1430VP型扫描电子显微镜对这些花粉进行多角度拍摄、观察分析,最大放大倍率20000倍,图像分辨率达1023×766像素,共收录84张图像。数据集中的猪毛菜由藜科植物分类学专家二次鉴定,并由专业人员操作扫描电镜观察花粉性状。读者可以根据猪毛菜种名在本数据集中查阅相应的花粉扫描电镜图像。本数据集的发布,为深入研究新疆乃至中亚地区猪毛菜属植物花粉的典型特征提供了便利,进一步补充和完善了根据猪毛菜属植物的形态特征建立的分组系统,为猪毛菜属植物类群的孢粉学、分类学、生态学等方面的研究提供重要参考。

大辟缘蝽触角感器的扫描电镜观察

为了解大辟缘蝽(Prionolomia gigas Distant)触角感器与其嗅觉感受机制的关系,采用扫描电镜观察大辟缘蝽雌、雄成虫触角感器类型、超微形态及其分布。结果表明:大辟缘蝽雌、雄成虫触角均呈线状,由柄节、梗节和鞭节3部分组成;雌、雄成虫触角上共观察到6种类型感器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、腔形感器、腔锥形感器和具弯钩型感器,其中,以毛型感器数量最多、分布范围最广,鞭节上的感器类型较柄节和梗节丰富,雌虫的感器类型多于雄虫,表现出明显的性二型现象。

扫描电镜实验课程教学模式探索

文章提出了“导学、自学、助学”模式,通过展示高校学科专业背景,建立依托大型精密仪器和科研项目的课程内容遴选机制,充分发挥扫描电镜在本科实验教学中的作用,将理论教学与实践教学融合,拓宽了学生的职业前景并培养其创造性思维和意识,深化了学生对基础知识的理解,培养了学生解决仪器科学与工程技术领域复杂问题的能力,为交叉学科的高质量发展和培养满足国家高新技术需求的拔尖人才奠定了基础。

冷冻扫描电镜制样方法及其在含水样品中的应用

常规扫描电镜要求所观察的样品必须干燥、无水,而一些含水样品在干燥过程中会发生结构变化,无法真实反映样品的结构信息。冷冻扫描电镜无需对样品进行干燥处理,可以直接分析含水样品表面、界面和内部结构,是研究高度含水样品的强有力工具。样品的制样方法在冷冻扫描电镜技术中占有重要地位,它直接关系到样品真实形貌特征的反映和对超微结构的正确解读。本文综述了冷冻扫描电镜的制样方法,并阐述冷冻扫描电镜技术在天然气水合物、微生物、乳液、水凝胶、动植物等含水样品中的应用。

赤斑白条天牛触角感器扫描电镜观察(鞘翅目:天牛科)

赤斑白条天牛Batocera rufomaculata在辣木上蛀干为害,严重影响辣木产业。探明感器类型及分布,可为电生理学研究提供依据。本文利用扫描电镜对赤斑白条天牛触角进行扫描。结果表明,触角上分布着9类感器,分别为刺形感器、锥形感器、毛形感器、耳形感器、板形感器、芽形感器、指形感器、凹槽钉形感器和B9hm氏鬃毛;感器分布以鞭节为主;感器类型和分布存在性二型现象;触角端部分布的感器比基部密集,在感受外界刺激时触角端部可能发挥主要作用。

扫描电镜中透射-反射式STEM明场成像装置的研制及应用

本文研制了一套透射-反射式扫描透射(STEM)明场成像装置,该装置使用背散射电子探头接收经过铂片反射的透射电子信号,可安装在FEI Quanta FEG系列扫描电镜中实现STEM明场成像。分别以埃洛石、Au@ZIF-8纳米颗粒和喷金乳胶标样验证自制STEM明场成像装置的实用性。结果表明:埃洛石STEM明场像的衬度与透射电镜中STEM明场像一致,管腔和管壁具有明显的衬度差异,可以清晰辨识管腔结构;在Au@ZIF-8纳米颗粒的STEM明场像中,Au颗粒衬度较暗,ZIF-8衬度较亮,通过两者之间的衬度差异可以观察到核壳结构;喷金乳胶标样上纳米金颗粒之间可识别的最小距离为2.03 nm,进一步验证了自制STEM明场成像装置具有较高的分辨率。

扫描电镜精子样品快速制备方法

常规扫描电镜精子样品制备方法易出现精子团聚、形变等结构表征缺陷,而且大部分少精样品无法满足制样要求。为了改进技术,在精子样品制备过程中引入一种多元醇生物相容性聚合物,重悬固定后的精子样品均匀涂布于硅片上,经自然干燥后可直接用于扫描电镜观察。优化后的扫描电镜精子样品制备流程及方法可大幅改善扫描电镜精子样品成像效果。

扫描电镜/能谱法对粉底液的检测分类研究

为建立一种将扫描电镜/能谱法与多元统计学结合检测粉底液物证的方法。对收集到的50个粉底液样本进行前处理,利用扫描电镜/能谱仪对样本进行分析测试,将50个样本大致分成2大类;结合K-Means聚类对实验数据进行处理,将2大类样本细化分为4类;最后利用随机森林算法搭建分类模型,40个样本作为训练集,10个样本作为测试集,测试集的预测正确率达到86.6%,预测效果良好,可实现样本分类自动化。此方法操作简单,可实现无损检材、分类效果良好,可直接用于公安机关侦查破案,在法庭科学领域有广阔的应用前景。

场发射扫描电镜的科学管理与规范操作

扫描电镜具有分辨率高、信号稳定、操作简便等优点,可观察试样的微观形貌,在材料测试中起着重要的作用。扫描电镜主要由真空系统、电子光学系统、显示系统以及附属设备等组成。随着科技的不断发展,扫描电镜变得越来越普及,多数操作人员缺乏系统性的培训,操作水平参差不齐,对设备维护方面不够了解。以FEI Nova NanoSEM 450型场发射扫描电镜为例,介绍了该设备的一系列科学管理与规范操作方法,以期为相关操作人员提供参考。

基于扫描电镜的多孔介质迂曲度识别方法研究

迂曲度是研究多孔介质渗流特性的重要参数,反映了流体流经多孔介质的迂回曲折程度。目前主要通过试验以及仪器测量间接获取多孔介质的迂曲度参数,存在实验人员主观性影响较大、测量计算方法不明确的问题。为此,基于多孔介质材料的扫描电镜图像,利用水平集原理分割了多孔介质材料的孔隙通道,并计算了流体在孔隙通道里的流线,通过数字化识别方法提取了多孔介质的迂曲度参数。最后通过压汞仪测量对应多孔介质材料的迂曲度参数与识别结果作对比,验证了本文计算迂曲度方法的正确性,为多孔介质迂曲度的计算提供一种新的求解思路。

扫描电镜故障分析与维修实例

针对场发射扫描电镜实际使用中出现的故障问题,详细分析了故障产生的原因,并结合实际给出了该扫描电镜故障解决方案。结果表明:两次出现故障的主要原因是当扫描电镜关机后,再次开机时,开机的瞬间电压或电流对设备上的元器件造成一定损伤,最终导致扫描电镜开机失败。结果可为测试人员提供有力的技术支持。

黑带蚜蝇触角感器扫描电镜观察

触角是昆虫进行觅食、求偶和躲避天敌等行为的重要感觉器官,具有嗅觉和触觉功能.基于扫描电子显微镜对不同性别黑带蚜蝇(Episyrphus balteatus De Geer,1776)成虫的触角及触角感器进行了观察拍照,分析了触角感器的种类、数量、形态结构以及分布特点.主要研究结果如下:1)黑带蚜蝇的触角由柄节、梗节、鞭节3部分组成;2)触角感器包括8类13种,毛形感器(sensilla trichodea,ST)具3种亚型(STⅠ,STⅡ,STⅢ)、锥形感器(sensilla basiconica,SB)具两种亚型(SBⅠ,SBⅡ)、刺形感器(sensilla chaetica,SC)具两种亚型(SCⅠ,SCⅡ)、腔锥形感器(sensilla coeloclnica,CO)具两种亚型(COⅠ,COⅡ)、节间感器(sensilla intersegment,SIn)、棒状感器(sensilla clavate,Cl)、柱形感器(sensilla cylindrical,Cy)和Böhm氏鬃毛(böhm bristle,BB);3)不同性别黑带蚜蝇成虫触角感器存在明显差异,节间感器、棒状感器和柱形感器只在雌虫触角分布.

扫描电镜法对测量碳纤维直径的影响

使用两台扫描电镜——KYKY-2800B和Hitachi Regulus 8100分别放大倍率1 000倍和2 000倍,对神鹰、晓星、光威、恒神、东丽公司共计5种碳纤维的直径进行了测量,通过纤维根数计算,判定最接近真实值的测量仪器为Hitachi Regulus 8100扫描电镜。在此基础上,以日本东丽碳纤维为试样,优化KYKY-2800B扫描电镜的放大倍率,得出其测量纤维直径放大倍率至少为1 500倍时,可将同一碳纤维试样直径测量的相对误差由4.35%降低至1.68%以下。此外,试验还证实了碳纤维上浆剂对直径测量结果影响不大。

光伏镀膜玻璃膜层的扫描电镜成像分析

光伏镀膜玻璃膜层结构和膜层厚度直接影响光伏镀膜玻璃的透光率及耐环境老化等各项性能,准确有效地观察和分析镀膜层微观形貌对光伏镀膜玻璃产品性能评价及失效机理研究至关重要。但由于镀膜玻璃膜层为不导电的纳米级厚度多孔膜层,在高电压下稳定性较差,不能容易地利用扫描电镜观察其形貌。本实验研究了光伏镀膜玻璃不导电固体膜层样品的表面及横截面在高放大倍数下微观形貌分析的方法,对比分析了导电处理时间、加速电压、像散和探头选择等因素对扫描电镜成像的影响,并形成了较理想的测试参数。研究结果显示,光伏镀膜玻璃不导电的固体膜层在利用扫描电镜观察微观形貌时,宜采用较短的导电处理时间和较低的加速电压,调节像散后使用Inlens探头可获得较清晰准确的成像。

扫描电镜法和红外光谱法在纤维物证分析中的应用实例

纤维的种类很多,其中很多种类是组成纺织品的基本单元。纺织品与人们的日常生活密不可分且应用广泛,纤维经常出现于案发现场而成为最常见的物证之一。用仪器设备鉴定纤维的方法有很多,常用的有显微镜法、红外光谱法、拉曼光谱法、显微分光光度法等。描述了在某交通事故司法鉴定案例中通过扫描电镜法与红外光谱法配合,对当事人外套上取下的织物碎片与两台嫌疑车辆上取下的纤维进行一致性比对的实验过程。采用扫描电子显微镜分析了纤维的微观形貌,在外观上对纤维进行了区分。用红外光谱仪分析了纤维的官能团结构,确定了纤维种类。结合扫描电镜和红外光谱的分析结果,最终确定了肇事车辆。

扫描电镜中半导体制冷冷台使用条件优化及在高含水量样品中的应用

目的:有效解决高含水量样品电子显微结构观察的难点。方法:通过常规扫描电子显微镜搭配半导体制冷冷台的新仪器组合模式,对一系列高含水量样品进行显微结构观察。结果:高含水量样品在以导电胶带为基质,电压5 kV,电子束斑值为50/60,冷台温度为4℃的条件下,无需对样品进行固定和脱水处理,可以在扫描电子显微镜下直接成像观察其显微结构,样品微观结构没有皱缩、拉伸、扭曲等变形现象,能够更真实地反映样品的原貌。结论:常规扫描电子显微镜搭配半导体制冷冷台的仪器自由组合模式是解决高含水量样品显微结构观察的有效手段。

基于CNN-GCN模型的扫描电镜图像分类

通过对矿物扫描电镜图像进行分类与鉴定,能够获取矿物的微观信息,确定矿物的组成与类别,对于油气田生、储、盖类型的研究具有重要的意义.由于在一幅图像之中有时不止有一种矿物,且不同矿物之间具有相关性或共生性的特性,而普通的神经网络只提取图像特征或只注意图像局部的特征关系,忽略了矿物之间的相关性.因此如何利用标签之间的关系进行更优秀的多标签图像分类成为扫描电镜图像分类的重要任务.鉴于上述情况,通过构建基于Resnet50的图像特征学习模块与基于图卷积神经网络的分类器模块构成的引入图卷积的卷积神经网络模型可以很好地完成上述任务.使用卷积神经网络模块提取图像特征,并利用GCN模块学习矿物标签之间的相关性,达到提高分类准确率的目的.此模型相比普通的CNN模型准确率提高了5%,相比引入注意力机制的CNN模型,此模型的准确率仍有3%的优势.实验表明,CNN与GCN相结合的分类模型在扫描电镜数据集分类任务中优于其他的分类模型.

扫描电镜在压力管道检测中应用研究

压力管道检测能够及时发现压力管道存在安全隐患。常见压力管理检测指标有厚度、硬度、金相、耐压试验、无损检测、外观检验等。有关扫描电镜用于压力管道报道较少,本文就扫描电镜在压力管道检测进行技术应用分析,指出目前扫描电镜在压力管道检测主要是形貌观测和微区元素分析,对压力管道缺陷提供技术支撑。

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法结合扫描电镜-能谱测定锡矿石中锡钨锌铜铁锰

锡石不溶于盐酸、硝酸及王水,测定其中元素含量时通常采用碱熔融分解样品,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定。而传统的过氧化钠或其他氧化性熔剂会引入大量的盐类,酸化提取后的溶液需要进一步分离或稀释,这样不仅影响分析的准确度及较低含量元素的测定限,长时间测定还会引起等离子体信号降低,造成仪器损伤。本文将锡矿石经偏硼酸锂熔融,超声波水浴处理,用ICP-OES法同时测定锡、钨、铁、锰、铜、锌元素含量,在标准溶液中匹配等量锂盐,各待测元素之间无明显干扰,操作简单快捷,环境污染小。实验过程中结合扫描电镜-能谱(SEM-EDX)微区分析技术,观察和分析不同熔剂量下样品熔珠的形貌特征和成分差异,发现随着熔剂与样品比例从小至大,熔珠表面结构呈现由松散、易碎向细粒、致密均匀的规律性变化,当熔剂与样品的比例达到7∶1后,熔珠表面形态无明显变化,当熔剂与样品的比例为8∶1时,熔珠表面能明显检测出硼元素的存在,说明此时的熔剂过量,从而实现了应用SEM-EDX技术来确定ICP-OES法分析中熔剂与样品的最佳配比。本研究还探讨了锡矿石样品的熔融温度和时间、介质酸度,对锡矿石标准物质GBW07281进行分析测定,方法精密度(RSD)为1.20%~8.06%,方法检出限为0.0012%~0.0098%,满足了样品中元素定量分析的要求。

基于扫描电镜-能谱仪的矿物定量分析——以AMICS为例

近年来,矿物自动定量分析系统被广泛应用于矿业、冶金、石油和地质等领域。该系统以扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)为基础,具有高放大倍数、高分辨率、高效和无损等优点,适用于矿石样品选冶和元素赋存状态等方面的研究,对优化选矿工艺流程,提高矿石元素利用率,深入认识元素赋存机制等具有重要意义。目前,基于此类定量分析系统的应用研究居多,而对其定量结果的准确性相关研究较少。以AMICS系统为例,对自制的已知含量的矿物组合样品进行了定量分析测试,探究了其最佳分析测试条件,同时对定量结果的准确性进行了分析,结果表明:AMICS系统最佳定量分析条件为电压20 kV、工作距离10 mm、束流5 nA,单点X-ray采集时间8 ms;其次,样品中不同种类、不同含量矿物的定量结果与参考值较为一致,相对误差小,定量结果可信度高,表明该系统适用于岩矿样品的高效、高质量的定量分析,对微细粒、低含量的矿物研究有着重要意义。