### 自制电子显微镜——探索微观世界的自制之旅 #### 引言 随着纳米科技的飞速发展，电子显微镜作为观察与分析纳米尺度物质结构的重要工具，其需求量日益增长。然而，传统实验室与工业使用的电子显微镜价格昂贵，往往让普通学生和小型科研机构难以承受。为了解决这一问题，一些创新者开始尝试自制电子显微镜，旨在以较低成本实现高精度的微观观测能力。本文将深入探讨如何自制扫描式电子显微镜（STM），并分享具体的制造过程和实验成果。 #### STM工作原理简述 扫描式电子显微镜（Scanning Tunneling Microscope，简称STM）是一种能够进行原子级分辨率成像的技术，它基于量子力学中的隧道效应原理。当一个非常尖锐的探针靠近样品表面时，即使两者之间存在微小间隙，电子也能通过隧道效应跨越这一空隙，形成微弱的电流。通过测量这一电流的变化，并结合探针的移动，STM能够绘制出样品表面的原子结构图像。 #### 设备与材料 - **设备**：一般电子学实验室设备、车床、数字模拟转换器（ADC）、电脑、实物摄影机等。 - **材料**：电子电路材料、压电材料、自动铅笔笔头（用于制作探针）、铝板、螺丝、银胶、9伏特电池两个、铜线等。 #### 制造过程 ##### 机械部分 - 依据设计图切割铝板，制作出STM的侧边构造。铝板上的孔洞用于固定压电材料和螺钉，确保机械稳定性。 - 为了提升机械稳定性和减少振动，上层铝板上放置重物，下层铝板的四个角落下方加上硬塑料垫。 ##### 电子电路 - **电流放大器**：由于STM产生的穿隧电流极其微弱（约0.001nA至20nA），需要使用电流放大器来放大这一电流，使其能够被电脑读取和分析。设计的电路能够将电流放大10^8倍。 - **XYZ Position Control**：通过使用运算放大器、电阻和电容构建控制器，X、Y轴的波形和频率由电脑程序控制，而Z轴方向的信号则由模拟数字转换器接收，并由LabVIEW程序绘制成图像。 ##### 探针制作 - 探针的质量直接影响STM的性能。制作探针时，采用铜线，先通过电解作用去除氧化物，再利用尖利钳子三个方向斜切，确保针尖的尖锐度。利用实物摄影机观察针尖与载物台的距离，精细调节。 #### 实验过程与方法 - 实验一：使用示波器检测电流范围和穿隧电流。当探针未接触载物台时，记录电圧大小和波形；当探针接触载物台时，再次记录电圧大小和波形，以观察穿隧电流的产生。 - 实验二：利用LabVIEW程序控制X、Y轴的频率，收集Z轴穿隧电流变化，绘制出样品表面的原子结构图像。 #### 结论 自制电子显微镜不仅是一项技术挑战，更是对成本效益和创新精神的考验。通过合理选择材料、精心设计电路和细致的机械构造，即便是资源有限的学生和科研人员也能搭建起具有相当性能的电子显微镜系统。这一项目不仅展示了自制电子显微镜的可行性，也为未来学生提供了宝贵的参考经验，鼓励更多人投身于微观世界的探索之旅。

钨青铜结构陶瓷已在许多应用中找到了重要的潜力，例如执行器，传感器，光电，铁电随机存取存储器和微波设备。 这些类型的陶瓷由于其自发极化而被广泛用于许多工业应用，并且以其高介电常数，低介电损耗，低漏电流密度，良好的热稳定性和高压电系数而闻名。 在目前的工作中，Ba5CaTi2Nb8O30（BCTN）是通过固态反应方法首次合成的。 通过X射线衍射，扫描电子显微镜（SEM），能量色散X射线分析（EDAX），LCR测量仪，PE循环示踪剂，VSM和拉曼光谱仪研究了显微结构，介电，铁电，铁磁和拉曼光谱分别。 X射线衍射研究揭示了空间群为P4bm的单相四边形结构的形成。 观察到微晶尺寸在14.4nm范围内。 BCTN化合物在不同频率下随温度变化的详细介电性能表明，样品在居里温度316°C下表现出扩散型跃迁。 PE和MH研究证实了室温下铁电和磁性并存。

笼统的总结了扫描电子显微镜接触初期的基本概念、理论知识。

透射电子显微镜的电子衍射.pptx

欧拉公式求长期率的matlab代码RELION代码存储库 绘制3D重建的欧拉角分布 给定Relion的输出.star文件，您可以通过使用UCSF Chimera打开.bild文件来可视化欧拉角。 另外，如果您想为任何欧拉角生成一维直方图，或者为两个特定欧拉角生成二维热图，则可以使用plot_indivEuler_histogram_fromStarFile.py ： $ Relion/plot_indivEuler_histogram_fromStarFile.py Usage: plot_indivEuler_histogram_fromStarFile.py --starfile= Options: -h, --help show this help message and exit --starfile=FILE Relion star file (data.star) --rlnEuler=STRING Name of Relion euler angle designation: AngleRot,AngleTilt, AnglePsi.

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一款比较老的由深圳一家公司自行开发的电子显微镜配套的软件，显微镜插上USB通过这个软件可以显示、拍照、调节显微镜灯亮度，显微镜忘了叫什么品牌，有兴趣的可以试一下

扫描电子显微镜的操作步骤和注意事项心得参考模板.pdf

电子显微镜图像和图像堆栈存储在 Digital Micrograph (Gatan Inc.) 的专有格式中。 此函数读取版本 3 以及新的 64 位版本 4 文件。 这取代了我之前的帖子 #27021“Imagic、MRC 和 DM3 文件 i/o”中的 ReadDM3 函数