超声与手工龈下刮治对离体牙根面影响的扫描电镜结果比较

目的:超声治疗仪和手用器械龈下刮治后的离体牙牙根面的扫描电镜结果比较。方法:选取因慢性牙周炎拔牙的未经牙周治疗的18颗离体前磨牙,随机分为3组:空白对照组、超声刮治组、手工刮治组,每组6颗患牙。在相同操作时间内超声治疗组和手用器械组分别用超声治疗仪和手用器械刮治,在扫描电镜下观察各组牙根面残留的菌斑牙石、膜状物及牙根面光滑程度。结果:超声刮治组根面光滑、无菌斑、残留物方面,均较手用器械组效果好。结论:超声刮治和手用器械相比,能制造更加平整的牙根面,刮治效果更好。

基于氮气吸附-扫描电镜的构造煤孔隙特征研究

煤的孔隙结构特征与瓦斯的吸附和运移密切相关,构造煤的孔隙结构特征由于受到构造应力的破坏而趋于复杂,因此开展构造煤孔隙发育的研究是提升瓦斯治理水平的重要方向。以西山煤田南部东于煤矿三组构造煤和一组原生煤为研究对象,采取低温液氮吸附法和扫描电子显微镜(SEM),联合观测构造煤与原生煤的孔隙特征。研究表明:三组构造煤的氮气吸附量为原生煤的2.04倍、1.49倍和2.90倍,三组构造煤的孔容为原生煤的2.08倍、1.53倍和2.96倍;三组构造煤的孔容大部分由微孔和小孔提供均达到69.71%以上,孔比表面积大部分由微孔提供均达到了79.04%以上;原生煤的孔容大部分由微孔和小孔提供达到了89.38%,孔比表面积微孔占比93.97%;三组构造煤的孔隙结构相比原生煤更加复杂,具有更大的分形维数(2.6985~2.7106);三组构造煤(10000倍)表面分形维数分别为1.962、1.979、1.947均大于原生煤1.945,构造煤与原生煤相比有更为发育的孔隙特征;分形维数D1与总孔比表面积、微孔比表面积成正比;挥发分含量在一定范围内与总孔比表面积、微孔比表面积、小孔比表面积成正比。

乏燃料棒M5锆合金包壳的透射电镜分析

压水堆燃料元件的锆合金包壳,在服役期间会经受高中子注量辐照,其微观组织将发生很大变化,从而影响其宏观性能,因此锆合金包壳的中子辐照行为研究一直是核领域的研究重点。但由于材料经中子辐照后具有较强的放射性,相关的实验必须在热室内进行,因此针对辐照后燃料包壳微观组织的研究也一直是工作的难点。本文在中国原子能科学研究院热室设施上,通过透射电镜分析手段,研究了M5锆合金包壳材料中子辐照后的微观组织。样品来源于国内商业压水堆AFA3G型乏燃料棒,其燃耗分别为14 GW·d/tU和41 GW·d/tU。从燃料棒上截取长度约10 mm的包壳样品,在热室内完成去芯块与化学清洗,获得空包壳样品,然后通过机械制样方法,制备出?3 mm薄片状包壳基体样品,最后采用电解双喷减薄方法,制备出包壳透射电镜观察分析样品。另外,为对比锆包壳辐照后的组织变化,采用同样方法制备了相同材料的冷态观察分析样品。冷态样品与辐照样品的观察分析结果表明:冷态Zr合金包壳基体组织内部存在原生的第二相粒子,基体内部整体较为干净,纳米析出相稀少,未观察到明显的位错结构;辐照后,基体内原生的第二相粒子尺寸和分布与冷态样品差异不明显,但出现了明显的纳米析出相和高密度位错组织;随着燃耗的增加,纳米析出相尺寸有增加的现象;低燃耗与高燃耗样品位错组织具有相似性,表明在14 GW·d/tU燃耗下,锆合金包壳内由辐照产生的位错组织已基本趋于饱和状态;电子选取衍射结果表明,辐照后,基体内原生的第二相粒子虽存在一些非晶组织,但仍以bcc晶体结构为主,表明在41 GW·d/tU燃耗下,第二相粒子保持了一定的辐照稳定性;另外,第二相的EDS结果表明,随着燃耗的增加,Nb元素的含量有贫化趋势;分析认为,Zr合金经中子辐照,第二相粒子中的Nb原子扩展至Zr基体内,将促进Nb元素以纳米富Nb相形式在Zr基体中析出。

岩土材料中冰分布状态的冷冻电镜表征方法

为从微观角度定量描述冰在岩土材料中的分布特征,基于冷冻电镜技术提出了一种微观尺度的实验表征方法。针对不同冰饱和度人造岩芯样品的二次电子图像和能谱分析图,通过元素含量分布、升华前后图像对比确认了冰在岩土材料中的分布状态。随着冰饱和度的增加,骨架孔隙被冰填充、骨架颗粒表面被冰包裹区域增大,样品断面更密实平整,岩土骨架的堆积结构特征变弱。在背散射电子图像中,冰的图像比岩土骨架亮度低、灰度高,基于此构建了冰饱和度的数字图像计算方法。该方法计算的升华前冰饱和度与样品预制冰饱和度偏差小于5%,验证了其可靠性。

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。

基于BOPPPS模型与创新精神的医学电镜思政课程设计与实践

目的:项目团队以创新精神为核心,采用BOPPPS模型作为教学模式,构建了针对佳木斯大学医学电镜课程的线上思政课堂,旨在将思政教学目标落于实处并提高学习效果。方法:以2020级医学检验技术专业的学生作为研究对象,实验组学生接受基于BOPPPS模型的线上教学,该教学过程包括导入、学习目标、前测、参与式学习、后测和总结6个环节。在思政教学中,将创新精神作为基本思政元素,并融入到BOPPPS模型的相关模块中,特别是“参与式学习”环节。对照组学生接受常规的线上教学与思政教育。实验组采用统计考试成绩和调查问卷结果的方式进行评价。结果:实施BOPPPS教学的实验组学生的考试成绩明显高于对照组学生的考试成绩(P<0.05)。问卷调查显示,实验组学生在学习获得感、教学模式满意度、思政教育针对性评价及创新精神认同程度方面的得分均明显高于对照组学生(P<0.05)。结论:基于BOPPPS模型与创新精神的线上课堂在提高学习效果和思政教育效果方面表现出明显优势。

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。

丽江金沙江流域烟草病毒电镜观测与宏病毒组分析

【目的】明确丽江金沙江流域烟草病毒病的病毒种类及其分布特点,为病害防控提供依据。【方法】采集烟区具有明显病毒病症状的烟株样品53份,采用宏病毒组测序技术分析各病毒属的丰度,并构建遗传进化树;进一步采用扫描电镜观测病毒形态;调查各病毒病在烟区的发生情况。【结果】宏病毒组测序分析结果表明:属水平上,华坪县(S1)样品中马铃薯Y病毒属(Potyvirus)、黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)和正番茄斑萎病毒属(Orthotospovirus)丰度分别为66.08%、20.83%和5.91%;玉龙纳西族自治县(S2)样品中正番茄斑萎病毒属丰度为97.20%;宁蒗彝族自治县(S3)样品中马铃薯Y病毒属和正番茄斑萎病毒属丰度分别为96.29%和2.20%。系统进化树结果显示:S1样品病原为烟草马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)、烟草番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)和烟草黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV),S2样品病原为TSWV,S3样品病原为PVY和TSWV。电镜观察到样品中线状病毒粒体直径10~15 nm,长度700~900 nm;球状病毒粒体包括2种,一种为直径25~30 nm、无包膜,另一种为直径80~120 nm、表面有1层包膜。宏病毒组测序分析、系统进化树和电镜观测结果相吻合。田间调查结果表明:华坪县PVY、TSWV和CMV的发病率分别为42.34%~68.25%、12.59%~26.52%和29.27%~72.31%;玉龙县TSWV的发病率为5.66%~20.34%;宁蒗县PVY和TSWV的发病率分别为19.18%~36.27%和1.08%~4.92%。【结论】危害丽江金沙江流域烟区的烟草病毒种类主要为TSWV、PVY和CMV,其中,TSWV和PVY的检出率最高、发生最普遍。

气氛环境下Au/CeO_(2)催化剂烧结行为的原位电镜研究

气氛环境下原位研究催化剂的烧结行为,能够为理解催化剂在预处理以及反应条件下的烧结机理和高稳定催化剂的设计提供重要的实验依据。本文以Au/CeO_(2)模型纳米催化剂为研究对象,利用环境透射电子显微镜原位观察其在O_(2)与CO气氛下的高温动态烧结过程。实验发现,负载在CeO_(2)上的Au纳米颗粒在O_(2)与CO气氛环境中表现出不同的烧结行为,其在O_(2)气氛下具有较高的烧结速度,同时存在颗粒迁移与聚集长大(particle migration and coalescence,PMC)和奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening,OR)两种烧结过程;在CO气氛下烧结速度较慢,烧结过程以OR为主。对比不同气氛环境下烧结后催化剂的表面结构可知,CO增加了CeO_(2)表面台阶的数量以及表面氧空位浓度,增强了载体对Au颗粒的锚定作用,从而提升Au/CeO_(2)催化剂的稳定性。

柽柳属植物盐腺的扫描电镜制样方法比较及观察

为研究柽柳属(Tamarix)植物的盐腺特征,本研究首先采用CO_(2)临界点干燥法和冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)制样法两种方法,分别对刚毛柽柳(T.hispida)组培苗和土培苗的叶片进行前处理,并在扫描电镜下观察比较盐腺的形态特征差异。结果发现,对于幼嫩的组培苗,Cryo-SEM制样镜检效果好于CO_(2)临界点干燥制样,盐腺更少变形;对于肉质化的土培苗,CO_(2)临界点干燥制样效果更好,分辨率和衬度较好。接着本研究对10种柽柳土培苗叶片进行了常规干燥制样和扫描电镜观察,并统计了盐腺数量和面积,结果可见长穗柽柳(T.elongata)的盐腺数量和面积均为最高。本研究比较了两种制样法对观察柽柳盐腺形态的优劣且进一步研究了10种柽柳叶片的盐腺,为柽柳抗盐相关基础和应用研究提供一定的参考。

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。

透射电镜表征晶体结构的程序设计原理

表征晶体结构是透射电镜(TEM)的常规分析工作.文章介绍了在透射电子衍射方法下任意单晶体结构与衍射花样之间的关系.为了简化仪器操作和透射电子衍射数据分析,根据前述晶体结构与衍射花样的关系运用Python计算机语言设计智能化采集单晶透射电子衍射数据的操作系统和衍射数据分析程序.介绍了分析程序的主要功能,软件根据输入实际的TEM衍射花样计算出晶体结构、晶胞参数及衍射晶面指数.另外,软件还可以计算出任意晶体在某一取向下的衍射花样特征,例如计算了立方、四方、正交、六方和菱方晶系单晶在基本晶带轴下衍射花样特征.结果为材料研究者表征单晶结构提供了参考或有用的工具.

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。

用于扫描电镜中的新型原位EBSD拉伸系统设计

为了利用扫描电镜实时观测材料的力学性能测试,并对材料进行原位电子背散射(EBSD)实验,设计了一套可用于扫描电镜中的新型原位拉伸装置及上位机控制系统,该装置集成了力传感器与位移传感器,使用两个步进电机驱动两个滚珠丝杠转动,可在扫描电镜中对试样进行拉伸或者压缩。在基于LabVIEW的上位机控制系统中,通过NI数据采集卡采集原位拉伸装置中的各种传感器数据,并使用数据采集卡给步进电机驱动器发送驱动信号来驱动步进电机。利用原位拉伸装置在扫描电镜中进行Inconel 625镍基高温合金的原位拉伸EBSD观测实验。实验结果表明,本装置操控平稳精确,能够在保持拉力的同时提供稳定保载的实验环境,能够进行镍基高温合金的原位拉伸EBSD实验。本装置运行平稳精确,具有较高可靠性,满足在扫描电镜中试件原位拉伸的需求。

冷冻电镜观察固态锂电池界面

固态锂电池(SSLBs)有望兼顾高能量密度和高安全性,是未来电池领域的重要发展方向。固态电解质(SSE)与电极材料之间存在界面阻抗大、相容性差等问题,严重地制约着它的发展。然而,由于辐照敏感特性,难以直接采用常规透射电子显微镜(TEM)观察界面结构。冷冻电镜(Cryo⁃EM)可以有效地缓解辐照损伤,提供更准确、真实的结构信息,有助于深入理解界面微观结构与SSLBs电化学性能之间的构效关系。本文综述了Cryo⁃EM用于观测SSLBs界面的晶体结构和化学组成,揭示了界面形成和演化机制以及SSLBs的失效机制。最后展望了Cryo⁃EM在表征SSLBs界面所面临的挑战和未来的研究方向。Cryo⁃EM在SSLBs界面研究中发挥越来越重要的作用,逐渐成为推动高性能SSLBs发展的必备技术。

环境透射电镜中电子束活化气体在材料表面改性方面的机理及应用研究

随着原位透射电子显微技术的不断发展与成熟,在近使役环境中对材料进行高空间与高时间分辨率下的研究得以广泛开展。而环境透射电镜(Environmental transmission electron microscope,E⁃TEM)与材料真实服役环境的一个重要区别在于所引入的环境气氛和样品材料本身都不可避免地受到电子束辐照的影响,因此多数研究都聚焦在如何降低或消除电子束辐照对研究结果的负面干扰。但实际上E⁃TEM中高能电子束可以起到较强的“催化”作用,从而激发出一些原本只有在苛刻条件下才能出现的现象或反应,助力材料改性、新材料合成及相应的微观反应机理的原位研究。本文以近几年作者所在研究团队及合作者利用E⁃TEM中电子束活化CO_(2)和H2气体分子在提升活泼金属耐蚀性、稳定性、辅助陶瓷的室温焊接及样品表面原位清洁等方面的具体应用为例,对电子束促进气固反应、改性材料表面及相关机理进行了介绍,并结合相关实验研究提出了固体表面吸附对电子束诱导气体活化过程的关键作用,更新了之前人们对电子束是通过提高游离态气体反应活性影响气-固间相互作用的认知。

钠离子电池负极材料原位透射电镜研究

近年来,由于地球上钠资源分布广泛和丰富,钠离子电池的研究引起了人们的极大兴趣。目前,钠离子电池仍面临着能量密度低、循环稳定性不理想等关键科学问题。钠离子电池存储性能的提高需要对其电极材料储钠微观机制的全面和精确的理解。尽管研究者们已经开展了大量的原位透射电子显微学研究来揭示钠离子电池负极材料的储钠特性和微观机制,但是相关的综述鲜见报道。鉴于此,本文综述了近年来原位透射电子显微镜在研究钠离子电池负极材料储钠过程中材料的形貌、微观结构和化学成分等的演化与微观机理的研究进展,阐明了钠离子电池负极材料的组成/结构与钠离子电池电化学性能之间的构效关联。本综述旨在为高效钠离子电池负极材料的高效选择和合理设计提供参考。