上海交大显微图片大赛发现微观世界之美

消逝

肉眼看不到的世界究竟有多美？这个问题的答案在上海交通大学日前举行的“微观世界发现之美——显微图片大赛”中，14位交大学子也许能给你一个答案。今天（11月25日），记者就在上海交通大学分析测试中心看到了学生们利用电子显微镜拍摄的呈现微观世界之美的作品。
上海交通大学分析测试中心的工作人员一边手持硬币一边介绍电脑显示器上硬币的显微图片

上海交通大学显微图片大赛的一幅学生参赛作品

　　一般来说，人眼能看到的最小物体是0.2毫米，人们如果想要看到肉眼看不到的微小物体，如细菌、细胞、微生物等，可以借助光学显微镜。但是如果人们要想看到小到纳米的微小物质时，使用光学显微镜就难以实现了，因为光学显微镜可以看到微米尺度的物质。如果要看到纳米级别的物质，人们就需要借助更为先进的仪器，电子显微镜就是其中之一。

　　在电子显微镜中，以电子束作为光源，由于电磁场的作用使电子改变其运动方向而会聚于焦点，与样品发生作用产生各种信号，将物体的微细结构放大成像，人眼不能直接观察到放大后的像，需要通过荧光屏才能看到。使用电子显微镜，人们可以看到从纳米到微米的微观结构。

　　记者在上海交通大学分析测试中心实验室里看到，透过电子显微镜的拍摄，一枚硬币的表面犹如起伏的山丘，甲虫的外壳上螺旋结构竟如峭壁岩石般气势磅礴……一幅幅显微图片秀出了师生们眼中的微观美丽世界。

　　据上海交通大学分析测试中心业务中心主任朱娜介绍，分析测试中心一直以来致力于培养学生的动手能力，许多学生经过严格的培训考核后，可以独立的操作电子显微镜。今年恰逢中心成立30周年，为了进一步激励学生动手操作电子显微镜的兴趣，10月份启动了“微观世界发现之美——显微图片大赛”，吸引了来自学校各院系的14名学生参与，学生的作品如今被放在分析测试中心一楼大厅向全校师生展示。

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　　上海交通大学分析测试中心

　　上海交通大学分析测试中心现有透射电子显微镜两台、扫描电子显微镜两台，由于分析测试中心是一个面向全校所有院系开放的科研支撑平台，在仪器的配置中兼顾了材料、生命、医学、化学、物理等各类学科的需求，目前电子显微镜所在的微区分析室的服务对象包括了全校14个院系。

　　在两台透射电镜中，分析型透射电镜（型号JEM-2010HT）的点分辨率为0.25nm，同时配备了EDS能谱仪附件，可用于观察各种材料内部微结构；粉末、纳米颗粒形貌和粒径观察；选区电子衍射和晶体结构分析；微区内元素的定性和半定量分析等。随着生命科学领域对电镜检测技术需求的增长，2012年中心购置了生物型透射电镜（型号Tecnai G2 spirit Biotwin），该仪器的点分辨率为0.49nm，适用于观察动物的组织、细胞、器官、细菌等的超微结构；植物的根、茎、叶等超微结构；高分子、蛋白、胶束等有机样品。

　　中心的两台扫描电镜都是场发射扫描电镜，但是在功能上有显著错位。其中高真空高分辨扫描电镜（型号Sirion 200）的分辨率在15 kV加速电压下可以达到1.5nm，同时配备了EDS能谱仪，可用于观察固体样品的微观形貌、结构，样品的微区元素成份及线分布、面分布，尤其对于导电性良好的样品，可以放大到10万倍以上进行观察。低真空超高分辨扫描电镜（型号Nova NanoSEM 230）在高真空条件下的分辨率为15 kV加速电压下达到1.0nm，低真空条件下的分辨率为10 kV加速电压下达到1.5nm，因此该仪器在观察一些导电性较差的样品时，如生物类样品、高分子材料、半导体样品，可以有效的消除荷电效应的影响；该仪器还可以在较低的加速电压下（如低于1kV）工作，从而观察到样品表面更多的细节信息；同时配合超大面积SDD能谱仪和快速型电子背散射衍射EBSD，可应用于各种极具挑战性的材料的形貌观察、元素组成和分布测试、结构和取向分析。