光学显微镜受光线的波长限制只能够放大两千倍左右的极限，有办法解决么？或者这就是自然定律的一种界限表现？
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简而言之，对于用肉眼观测的光学显微镜，大于2000倍就没有必要了。对于使用CCD观察的，就更没有必要了。如何解决在回答的后半部分。其他的回答把分辨率极限说的很好了。由于可见光波长范围λ的限制（390nm~700nm），即使使用波长最短的紫光，在一般的数值孔径N.A.~1的约束下，分辨率d很难达到200nm以下。如何从分辨率过渡到放大倍数呢？最开始的光学显微镜是用肉眼观察的，成像的位置必须让实验猿看的足够清楚。像到肉眼的最佳距离被称为Normal Near point，正确的中文名称叫最近对焦点。在这个距离上的物体能够被大多数人正确对焦。如果像成的再靠近眼睛的话，就会有一些人完全无法对焦了（你能看清自己的眼镜框吗？），即使靠的近，看着大，也是没用的。这里要特别说明一下，中文文献中也把这个概念翻译成“明视距离”，对于大多数人来说，这个距离大约是25cm。如果光学显微系统的放大倍数是2000倍，对应到200nm的分辨率，这个光学系统的成像能力就相当于呈现0.4mm有限分辨率的像。如果你的眼睛在明视距离25cm无法分辨间距0.4mm的两个物体……那你需要的就不是一个更好的显微镜，而是一副眼镜了。以上论证是为了说明，2000的放大倍数对于人眼已经充分够用，更高的放大倍数不是做不到，只是由于可见光的波长限制了分辨率，放得再大，你在显微镜下看的无非是糊的像，没有意义。鉴于一般光学显微镜的分辨率远不及200nm，更高的放大倍数显然是没必要。现在很多显微镜都把像成到CCD上面了，原理类似数码相机。很多时候都是直接绕开目镜，直接把物镜的像采集下来。这是为什么呢？光学显微镜的目镜一般都是10x的，这样我们假设物镜的放大倍数是200x，对应的像的解析度是200nm*200=0.04mm。那么CCD的一个像素有多大呢？一般来说，一个像素越大，信号的质量越高。比如单反，尼康D800，像素长度大约为35.9mm/mm,说明CCD的解像能力已经远远超过了200x物镜的成像能力，不用再继续放大了。下面就是解决方法了，足够写一本书的了。我尽量启发性的给你梳理一下最流行的几种。从分辨率的定义中我们可以看出，两个独立的点源，被点扩散函数调制，变成了两个糊的圆圈。来源：来源：这里有个非常非常重要的概念：如果画面里只有一个圆圈，那我们能够很准确的定出它的中心和强度。问题在于一个点和它临近的点如果同时发光，在距离比较小的情况下，我们就分不清这是两个小家庭，或者是一个大家庭，这个能分辨的最小距离称为分辨率。在明确了这个概念之后，就能有对应的解决方案了。第一，在局部产生信号的同时，不让附近的东西产生信号，直到我们需要探测周围的东西为止。这是大多数超分辨率方法的核心理念。就像上图，如果一个圆圈先出现，另一个暂时不出现，我们就能先定义出一个点的位置，一会儿之后等到第二个圆圈出现，第一个灭掉的时候，再把第二个点的位置确定出来。1 STORM (Stochastic optical reconstruction microscopy) 随机光学重建显微术。庄院士和合作者发现了一种能够用光来进行开关的荧光分子团。在强红光照射下，能够把分子团转化为暗态，不产生荧光。在绿光照射下，能把分子团开启，就能产生荧光。具体流程如下：想得到高分辨率的图像，就要先全部用红光进入暗态，然后用非常弱的绿光打开个别几个分子团，开始一轮成像。然后再全部淬灭，再随机激活几个……如此往复，直到这些分子团被玩儿坏了，永久淬灭了为止。这些每次被点亮的分子团是如此稀疏，使得他们并不互相干扰，每个中心都得以精确的确认，分辨率就上去了。使用这种方式，横向的分辨率能达到20nm，纵向能达到50nm。想得到高分辨率的图像，就要先全部用红光进入暗态，然后用非常弱的绿光打开个别几个分子团，开始一轮成像。然后再全部淬灭，再随机激活几个……如此往复，直到这些分子团被玩儿坏了，永久淬灭了为止。这些每次被点亮的分子团是如此稀疏，使得他们并不互相干扰，每个中心都得以精确的确认，分辨率就上去了。使用这种方式，横向的分辨率能达到20nm，纵向能达到50nm。来源：来源：这是STORM（下）和传统成像技术（上）的对比，这个技术2006年刚出来的时候真是把膝盖都跪碎了。有人可能会问这神奇的分子团是啥，其实是花青素类的偶联体，Cy3和Cy5。这才是一花一世界。2 photo activated localization microscopy (PALM) 光激活定位显微技术。要不说2006是显微技术的奇迹年。这年除了STORM，还有PALM问世。这种技术与STORM大同小异，只是使用了能被405nm光开启，之后才能被488nm激光激发的一种荧光蛋白。与STORM的策略不同的是，在PALM中，首先所有的蛋白都是没有被激活的，然后少量被405nm光开启，受488nm激光照射产生荧光，然后这些被开启的分子就会被大剂量488nm光给漂白，再也亮不起来。然后重新开启405nm光，激活剩下的蛋白，周而复始。如此也能达到不把邻居吵醒的效果。和STORM反复变通的东方智慧相比，PALM是典型的美式简单粗暴哲学。3 STED （Stimulated emission depletion）受激发射耗尽。不知道题主对激光了解多少，有一个概念叫做受激辐射，大概是说如果电子存在一个比较高的能级上，比较的不稳定；它的下面有很多不同的低能级来接着它，这个电子会朝哪里跃迁呢？如果这时有光子，其能量恰好就是与下面一个能级的能量差，那这个电子就会倾向于发生受激辐射，放出和那个光子能量一样的光子，同时完成跃迁。这里有两个非常重要的概念：第一，放出的光子能量一样。第二，跃迁会更容易发生，对应的高能级寿命会变短。想象有一个电子被高能量的绿光激发，准备从高能级开始跃迁，发出一个黄的光子。正当它跃跃欲试，准备跳的时候，突然从外面来了个红光，一把就把电子推到了一个比原先的目的地稍高些能量的地方，于是这个电子没能完成当初的计划，只发出来红光。而没被红光推那一下的电子呢，就照常发出黄光。于是思路就有了：用红光包住绿光，形成一个光的夹心冰棍，然后用这个当作光源在样品上面扫。等效的能激发荧光的光源的粗细，就变小了。来源：来源：如上图，左是真实的高斯分布的激发用光，中是耗尽光，把这两束光精确的对在一起就能形成一个尺寸很小的光源。这种技术的要点在于什么呢？就是如何精确的形成激发光和耗尽光，并且精确的套在一起，并且一起快速的在样品上扫来扫去……这种技术也只能由德国人发明……我们隔壁实验室就有一台，百万美元级。第二，近场光学。衍射分辨率极限是相对于远场光学而言的。在傅里叶光学中，空间频率高于光源空间频率的空间信息会从表面开始向外按指数衰减，等到了远场就不剩了。所以如果采集的地方足够近，还是能找回一些高频信息的，这样空间分辨率就提高了。4 Near-field scanning optical microscope (NSOM，近场扫描光学显微镜)近场光存在于据光源一个波长以内的地方。这里的想法是我光源的样子不变，拿一个前段开口的小针贴近样品，这样只有针附近的一点点光才能漏进来，被探测器量化。只要我用这个针把感兴趣的地方扫一遍，就能把近场光采下来了。听起来很美？请参考我之前的回答：这种贴近了扫的显微镜都快不了。5 超材料。这个离实际应用还有一定的距离。话说我曾经想把超材料作为课题，两位大教授我也都申请了，结果都被秒据了……超材料在某些频段上具有反常的物理特性。空间频率高的信号在里面有时不会衰减反而会传播。这里面的物理比较匪夷所思，比如负折射率什么的。把这种材料紧紧贴在样品表面就能把高频信号传出来。第三，脑洞大开型。这里需要一些傅立叶变换的知识：我想得到一个图像，可以直接在空间上采样，采到的是对应的像素值。或者我可以对空间的傅立叶变换进行采样。得到我感兴趣的图像在傅里叶平面上的值，然后做反傅立叶变换就行了。如何直接得到傅立叶变换的值呢？6 Structured illumination microscopy (SIM) 结构照明显微术。加州儿女多奇志……UCSF的Mats Gustoffson教授在2000年提出了结构照明概念：虽然我不能将光束无限缩小，但是我可以将空间有规律的进行照明，如果在实空间照明强度的图案是正弦波，那么就相当于做了一次傅立叶变换。另一方面，不同的空间频率可以产生不同的摩尔纹，横向上的空间被拉长转移到纵向上，就能被测量了。来源：来源：如上图，不同的结构性光源能够得到不同的摩尔纹，进而解释为空间频率。只可惜这种方法不能超过普通光学显微镜极限分辨率的两倍。个人觉得限制分辨率的因素不全是波长。在现在这个科研技术严重过剩的时代，只要有钱，高分辨不是梦想。上面所述的每一种设备都不便宜。相比之下，700人民币就能买个非常不错的2000倍光学显微镜了。实在想要更高分辨率，不还有我们电子显微镜嘛~
本人试着答一下，由于我相关知识学习都是首先接触的英文，所以可能有些词用的不是很准确，请指正。这是自然界的规律，但是现在已经有方法突破这个极限。首先，我们必须要限定我们讨论的是光学显微镜。这个极限叫做衍射极限（diffraction limit）。主要原因是，光被聚焦以后，并不会形成一个无限小的点，这个点是有尺寸的。当两个非常靠近的点几乎重合到无法分辨时，意味着，比这个小的细节没有办法被分辨，这个最小距离就被定义为一个光学系统的分辨率（optical resolution）。低于这个距离，点就是重合在一起的了。和题主所提的那样，这个极限与波长成正比关系，和题主所提的那样，这个极限与波长成正比关系，，其中为一个光学系统的数值孔径，在不同领域的定义有细微不同。在这里，定义为其中n为传递媒介的折射率。如下图由于的极限最大值为1 （通常能到0.95已经很难了），空气的折射率为1，为了提高NA，光学上显微镜会用浸液（immersion medium）水或油来提高这一数值，折射率也就是1.33~1.5,1.6. 两个相乘，所以实际的NA最大值约为1.4。如果我们用可见光中最短的紫色，波长400nm，不难算出衍射极限约在250nm左右。通常来说，这个极限是很难突破的，能够达到这个极限以下的都需要使用特殊的方法，被称为超分辨率显微镜（super resolution microscope）。目前突破这种极限的方法有一些，全部都采用了特殊的方法，不再是传统的成像原理，会涉及到荧光成像（fluorescent imaging）。荧光成像简单来说就是，光子打到荧光剂造成电子跃迁而发出另一个能量级的光子，前后光子的波长不同。通过滤掉前者就能够打到只看到后者的效果。因此背景被完全忽略，可以很高的对比度和分辨率。下面说两种有商用产品的超分辨率显微镜1. Stochastic optical reconstruction microscopy （Storm，不好意思实在翻译不了），也叫做photo activated localization microscopy (PALM)既然说两个点特别靠近了就不能分辨出来，那么我让它没有靠近的两个点同时亮呢？这个原理就是，通过使用可以“开关”的荧光剂。每次只激活非常少部分的荧光剂分子，比如1%或者更少，这样你看上去，就只有稀稀拉拉的几个点，你知道这些点在哪里，确定他们的中心。然后把这些“关掉”，打开下一批，又只有几个，定位他们，关掉，下一批。。。这个重复几百次以后，把它们叠到一起，就得到了一张完整的图。Storm能达到光学极限1/10，也就是20nm左右的分辨率，但是其弱点就是，慢，一副完整的图像可能需要几十分钟，并且需要特殊的为数不多的几种荧光剂。2. structure illumination microscope（SIM），wiki上说这个原理很简单，但是我还是不是很懂。做法是用于激发荧光剂的激光有特殊的“形状（structure）”，用几种不同的结构来采集同一个区域的图像，得到后数据处理，就能得到衍射极限1/2左右，也就是100nm的分辨率。比Storm快，简单。但是效果没有那么好。以上两种Nikon都有商用产品，别家也有，价格约几百万人民币吧。除此之外，还有Stimulated emission depletion (STED), Near-field scanning optical microscope (NSOM) 等等，具体可以查看维基百科Super-resolution microscopy。,
（近场，Super lens）用银质薄片可以把包含亚波长信息的倏逝波放大，从而实现亚波长分辨率。这里[1]用入射波长364nm，分辨率达到~60nm。（远场，Hyper lens）利用多层半圆柱结构的双曲型波矢关系，可以把包含亚波长信息的倏逝波转化成行进波，在远场实现放大实像。[2]工作波长365nm，分辨率达到125nm。以上实验可以归类为超材料（metamaterials）实现亚波长分辨率的应用，具有研究价值。但是不足之处包括材料耗散、工作频率窄等等，离商用还有一段距离，比如图2的圆柱型结构只能用于TM波（磁场平行于圆柱轴）。以上实验可以归类为超材料（metamaterials）实现亚波长分辨率的应用，具有研究价值。但是不足之处包括材料耗散、工作频率窄等等，离商用还有一段距离，比如图2的圆柱型结构只能用于TM波（磁场平行于圆柱轴）。Fang, Nicholas, et al. "Sub–diffraction-limited optical imaging with a silver superlens." Science 308.): 534-537.Liu, Zhaowei, et al. "Far-field optical hyperlens magnifying sub-diffraction-limited objects." Science 315.): .
没办法解决，除非人眼能分辨更高频率的光
这正是我的专业。首先要明白什么是衍射极限，衍射极限就是指两个相隔距离为a的点光源，当波长大于2a时，就无法分辨这到底是两个波源还是一个波源。比如两个点源相隔0.5m，当其发射电磁波波长为小于1m时（假设为0.5,m），其场分布是这样的，很容探测出有三个分开的波束。但是如果发射的电磁波波长大于1m时（假设为1.5m），那么场分布变成这样了，只能探测到一个波束。这就分辨不出这是两个点源还是一个点源了。但是如果发射的电磁波波长大于1m时（假设为1.5m），那么场分布变成这样了，只能探测到一个波束。这就分辨不出这是两个点源还是一个点源了。为什么有衍射极限？衍射极限的产生是因为，点源不单单是发射传播波还会发射倏逝波。倏逝波在空气中是不能传播的，所以这部分信息就没有传递出来，造成了信息丢失。如何突破衍射极限？这就是要用到hyperlens或者superlens，总之都是为了把倏逝波的信息传导出来。superlens分两种，一种是是将倏逝波通过表面波传导出来，然后其传导出来后仍然是倏逝波。下图光滑曲线是倏逝波，波浪线是传播波。另一种是将倏逝波通过表面波传导出来后，在通过另外一个结构把它变成传播波。下图光滑曲线是倏逝波，波浪线是传播波。hyperlens是将倏逝波通过高各向异性材料直接转化成传播波。下图光滑曲线是倏逝波，波浪线是传播波。实际上，在设计hyperlens时，主要是设计材料的k-surface(传播常数在空间中的变化)。一般来说可以设计成椭圆形或者双曲线形。hyperlens被认为极具实用价值，估计不久会商业化。
我用过Confocal显微镜，中文应该是共聚焦。原理应该就是用激光代替光源，减小衍射的影响。这种显微镜可以控制观测的深度，然后把多层的影像叠加起来。我觉得分辨率应该在微米级别（参考我放的图片）。关于共聚焦的原理还是看这个吧，谢谢confocal是光学显微镜的一种，并且是其中最典型，商用最成功的一种。现代光学显微镜中没有不和激光相关的。你给出的图片非常漂亮，但是你对于confocal的理解是错误的。普
通的荧光显微镜有一个缺点，就是它能同时采集到焦内（对焦面内，清晰）和焦外（对焦面外，模糊）的光。焦外的光相当于噪音，会降低图像的对比度，是图像模
糊。confocal最大的特色是在图像采集端的一个pinhole，用于格挡住焦外的光，于是只剩下焦内的光，达到提高图像对比度的效果。你说的“控制
观测深度”也是这个意思，因为只有对焦面那个深度的结构你才能看得到。confocal的横向分辨率（lateral
resolution）非常好，可以到衍射极限，轴向分辨率（axial resolution）和其它普通（non-super
resolution）光学显微镜相比略差，也还是能到微米级别。confocal
由于结构简单，效果好，商用特别普遍。但是它每次只能看很小的范围，成大图需要扫描，因此成像（相对）慢，而且大部分的光被格挡，光的使用效率低等等弱
点。虽然后面有spinning disk confocal等来提高其速度，但是那算造价昂贵的了（百万）。目前有很多其他的技术兴起，confocal的研究不像原来那么热。不知道是不是由于我是从事“其他技术”的，所以会有这种错觉。不过激光显微镜还能算光学显微的范畴吗？放张我照的菌丝
提问不太严谨，波长对光学显微镜的限制不是放大率，而是分辨率。根据阿贝极限，我们只能得道波长一半的分辨率，对于可见光极限按400nm来算，我们只能得到200nm的分辨率。对于更详细的解释和实现超分辨率的方法，先马克，如果我没有被我表弟的50个动感光波干掉我再来回答。
左手材料有一个重要的特性可以对倏逝波进行放大，提高透镜的分辨率，甚至制作出“完美透镜”，克服衍射极限。
可以同时使用光学显微镜及AFM啊...
物体尺寸粒度达到波长尺度量级时，会导致衍射现象发生。除非使用波长更短的如电子射线，但这时就无法依靠人眼直接观测了。
显微镜里有个概念叫useful magnification (有效放大率）超过这个数值的放大率就没有任何意义了。而这个值的确定是依据于显微镜本身的分辨率。分辨率才是最重要的参数。&主题：光学显微镜的最高放大倍数可以做到多少倍？
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光学显微镜的最高放大倍数可以做到多少倍？
我有一个45 倍的。
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不用油的话630－640倍，用油1000倍。
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原文由 fotobug 在 01:02发表
不用油的话630－640倍，用油1000倍。 谢谢版主的回答。
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放大多少倍都可以，问题是其分辨能力受到光波长的制约。
按照瑞利判据，显微镜的分辨率等于0.61乘以波长除以物镜的数值孔径。空气中的镜头，数值孔径最大只能做到1，浸油物镜最大可以做到1.7左右。
例如以0.55微米波长绿光来计算，空气中的镜头分辨率极限是0.61x0.55=0.3355微米。人眼的分辨能力，大约是100微米左右，所以最好也只能达到肉眼分辨率的300倍左右。
考虑到观察方便，实际倍数可以超过分辨率提升倍数的3-5倍，所以光学显微镜目视时的放大倍数最高以2000倍为上限。
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原文由 funder 在 02:06发表
放大多少倍都可以，问题是其分辨能力受到光波长的制约。
按照瑞利判据，显微镜的分辨率等于0.61乘以波长除以物镜的数值孔径。空气中的镜头，数值孔径最大只能做到1，浸油物镜最大可以做到1.7左右。
例如以0.55微米波长绿光来计算，空气中的镜头分辨率极限是0.61x0.55=0.3355微米。人眼的分辨能力，大约是100微米左右，所 ......&&--来听课
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原文由 funder 在 02:06发表
放大多少倍都可以，问题是其分辨能力受到光波长的制约。
按照瑞利判据，显微镜的分辨率等于0.61乘以波长除以物镜的数值孔径。空气中的镜头，数值孔径最大只能做到1，浸油物镜最大可以做到1.7左右。
例如以0.55微米波长绿光来计算，空气中的镜头分辨率极限是0.61x0.55=0.3355微米。人眼的分辨能力，大约是100微米左右，所 ......&&听课学习
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分辨率不是放大倍数决定的，而是由物镜的数值孔径决定的，这个数值与光的波长，镜头的方法倍数，已及镜头与焦点之间的介质决定的。
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原文由 donkeypku 在 03:02发表
分辨率不是放大倍数决定的，而是由物镜的数值孔径决定的，这个数值与光的波长，镜头的方法倍数，已及镜头与焦点之间的介质决定的。 数值孔径只和物镜有关，和波长，介质，没有关系。
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光学显微镜的放大倍数有没有极限呢？
可见光是270-700nm波段，则在小于此范围的狭缝会衍射。所以μm级的光学可以算极限吧。
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钨灯丝扫描电镜，50000倍照片，右下的环形阵列，环形的外径尺寸30nm，内径10nm。
左图束斑直径为6nm，50000倍是有效放大，可以分辨环形内外孔。&&&&&&右图束斑直径为35nm，50000倍是无效放大，无法看到环形内孔。
扫描电镜的分辨率：是扫描电镜系统的核心指标，也是扫描电镜最基本的指标。&&&&& 分辨率一般概念：光学（可见光，电子光波，不可见光-紫外、红外、光波等）显微镜的“分辨本领”是表示经过一个光学系统放大的图像，刚好能够让正常视力的肉眼，在25cm处清楚地分开两个物点间的最小距离，距离越小，分辨能力越高。的最终限制因素是，作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&&有效放大倍数，决定了分辨率:作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&& 有效放大倍数受制于像素面积直径；像素面积直径受制于电子束斑直径；电子束斑直径在特定的仪器上受制于可以获得极限能见度的束斑电流值；束斑电流受制于为获得图像反差，人们可以接受的帧时间（扫描速度）；而帧时间最终受制于的亮度。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&& 因此改变电子枪的亮度，是提高分辨率的最根本之道。钨灯丝电子枪亮度在一定量级上可调节，但对灯丝寿命影响很大（5个小时寿命的亮度，比100小时寿命的亮度提高了不到一个数量级）。六硼化镧电子枪亮度比钨灯丝高两个数量级， 场发射电子枪比w丝枪高三个数量级。与提高电子枪亮度的等效方法是，提高探测器的效率，就商品化的扫描电镜而言，探测器的效率是相对固定的，有些二次电子探测器收集偏压可在100-300v之间调节，但总体影响不大。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &按照电子枪的种类，商品化扫描电镜主要分为如下三大类。&&&&&&& 场发射大型扫描电子显微镜------------极限分辨率1nm-亚纳米级&&&&&&& 六硼化镧电子枪大型扫描电镜--------极限分辨率2nm&&&&&&& 大型钨灯丝扫描电子显微镜----------极限分辨率3nm按照电子光学系统的性能，开发了商品化桌面台式小型扫描电镜。&&&&&&&（三级电磁透镜，可变尺寸物镜光阑）--极限分辨率 &&& (代表是COXEM EM-20型）&&&&&&&（两级静电透镜，固定光阑）&--极限分辨率 & 安捷伦 8500F&&&&&&&&（两级电磁透镜，固定物镜光阑），---极限分辨率越高的放大倍数，操作难度越大--能见度低使得操作困难：(驰奔根据自己的操作经验来简单描述）&&&&&&&&&&&&&&&无论何种类型的扫描电镜，在其高倍情况，为理想成像，采用更细的束斑直径，意味着束斑电流减小,随着有效放大倍数的提高，束斑直径要求越来越细，激发出的成像信号强度随束斑电流成比例降低，图像能见度越来越差(信号强度调制图像相应像素亮度)，只能提高光电倍增器电压（），达到提高信号强度的目的，但同时也提高了信号携带的噪音强度。在高频扫描速度下，急剧变坏，不适合操作。要求必须在更慢扫描速度下进行聚焦，消象散，自动功能已经失效，全凭借操作者的眼力功夫。越慢的扫描速度，越考验操作者眼神的定力。一般慢扫描速度设置3-4档，最慢可操作的扫描速度为40秒/帧。当然通过选区扫描会提高扫描速度，但仍然很慢。&&&&&& 一副高质量的高倍图像，需要聚焦--—再聚焦-再消象散的几个轮回，由于每个动作都需要几帧扫描时间，所以对操作者的耐心也是很大考验。更重要的是，在高倍，我们不止研究一个区域，必须研究一定数量的区域，，省却了移动样品台，但移动超过10微米，必须重新聚焦和消象散；通过样品台的移动改变扫描区域，更是麻烦事情。年轻的操作者往往失去耐心，操作不佳，甚至对电镜性能产生怀疑，老专家虽有耐心，但戴着花镜操作也是很难受。基于以上原因，很多大学测试中心，虽然都是进口钨灯丝扫描电镜，但超过2-3万倍就不愿意给做了，或者多收钱，甚至多给钱也不给做，也令很多海归老师感到非常气愤。总之，充分发挥仪器的极限潜能是个挑战。
举例:钨灯丝扫描电镜高分辨成像&&最终束斑尺寸很细，有效尺寸6nm，束流=1皮安左图是正常操作扫描速度下的视频截图，操作者需要在如此不良的条件下进行聚焦消象散，亮度对比度调节，恶劣的图像质量很难观察操作中微调引起的变化，因此需要在很慢的扫描速度下进行操作。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &右图是经过仔细调节后，经过很长时间的慢扫描获得的高信噪比的图像，该图右下的圆形阵列的环形尺寸，外径30nm，内径10nm。&作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&&&
扫描电镜分辨率指标，是在高难度的极限条件下测定的：&&&&&& 不同类型的扫描电镜，在最佳的状态下（一般为全新），观察同一种碳上的金颗粒（碳喷金）标准样品，在极限参数条件下能够客观分辨的两个质点或者细节的最小距离。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&&& 碳喷金样品，金颗粒二次电子产额最高，而碳材料二次电子产额最低，典型高反差样品；另外金颗粒电子束作用区像素尺寸最小；对比度调节达到极限，最慢的扫描速度下进行操作，这时候电子束斑尺寸达到相对最细。不同材质和形貌的样品，不同，因此不是所有样品可观察分辨的极限能够达到仪器的分辨率指标；扫描电镜的状态会随着使用而不断变差，有一定维护周期，因此在差的状态也达不到仪器的分辨率指标。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) && & & &扫描电镜的分辨率和实用价值：拔下一根头发看看，大部分人头发直径0.08mm,& 大量统计数字表明，人眼分辨率为d=50μm～120 μm，在良好的照明条件下，公认为d= 60μm。对于图像识别，也是和我们的眼睛直接相关的，如果需要对目标进行研究，那么只把目标放大到人眼分辨率程度，远远不够！一般认为把目标放大到3-6mm或者更大，对于我们研究其特征是有帮助的，也是实用价值的选择。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &驰奔把实现实用价值的难易程度分为三个层次：高难度，中等难度，容易。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) && 不管用何种显示尺度来标示放大倍数，清晰的观察样品微小区域才是用户关心的！作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&1、扫描电镜的相对极限适用表征形貌尺度--结构特征放大到3~6mm ，能看出基本形状和结构特征。仪器观测条件需要发挥到相对极限。操作难度高，需要极大耐心丰富的操作经验。清华大学电子显微镜实验室朱静院士认为，可以清晰有效表征的最小尺度是仪器最佳分辨率的20倍。如下的最小有效表征尺度，按照设备极限分辨率的20倍计算。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &场发射大型扫描电镜有效表征：&&&&& 20nm-40nm&& &&&& 对应倍数15万-30万倍&&&&&&&&&&对应观察视野宽度 800nm--400nm六硼化镧大型扫描电镜有效表征： 40nm-80nm &&&&&&& 对应倍数7.5万-15万倍&&&&&&&&&对应观察视野宽度 1.6μm--800nm钨灯丝大型扫描电镜有效表征：&&&&& 60nm-120nm& &&& &对应倍数5万-10万倍&&&&&&&&&&&对应观察视野宽度 2.4μm--1.2μmCOXEM，EM-20小型台式扫描电镜有效表征：140nm-280nm& 对应倍数2x& 对应观察视野宽度 5.5μm-2.8μm小型桌面台式扫描电镜有效表征：& 400nm-800nm&&&& &对应倍数 x&&&&&对应观察视野宽度& 16μm--8μm2、扫描电镜中等潜能适用表征形貌尺度--结构特征放大到3~6mm，能看出基本形状和结构特征。仪器观测条件设置在中等水平，操作难度适中，一般经过系统培训可以实现。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &场发射大型扫描电镜 &40nm-80nm&& &&&&&&& &对应倍数7x&&&&&&&& 对应观察视野宽度 1.6μm--800nm六硼化镧大型扫描电镜 80nm-170nm&&& & &对应倍数3X&&&&&&&&&&&对应观察视野宽度 3.5μm--1.6μm钨灯丝大型扫描电镜120nm-600nm&&&&&&& && 对应倍数2x&&&&&&&&&&&&对应观察视野宽度 4.8μm--2.4μm小型桌面台式扫描电镜 800nm-1600nm& &对应倍数x&&&&&&&&&&&&&&&&对应观察视野宽度&&& 32μm--16μm3、扫描电镜一般使用对应的形貌特征尺度—结构特征放大到3mm以上。仪器观测条件设置在中等水平以下，操作简单，一般简单培训即可上机操作。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &场发射大型扫描电镜 &&大于80nm&& &&&&& &对应倍数小于75000x&&&&&&&&&&& &对应观察视野宽度&&&&&&&& 大于1.6μm 六硼化镧大型扫描电镜 大于170nm&&& &&&对应倍数小于35000X&&&&&&&&&&&&对应观察视野宽度&&&&&&&& 大于3.5μm钨灯丝大型扫描电镜 &大于240nm&&&&& &&& 对应倍数小于25000x&&&&&&&&&&& 对应观察视野宽度&&&&&&&& 大于4.8μm小型桌面台式扫描电镜 大于1600nm&&&&&&对应倍数小于3750x&&&&&&&&&&&&&&&对应观察视野宽度&&&&&&&& 大于32μm
作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &一般光学显微镜的有效放大倍数1000倍：&&&&&&&&&&&&&&&&对应的观察视野宽度&&&& 大于120μm&&&&&& 我们选择扫描电镜，能够经常使用在其分辨率性能的一半或者最高有效放大倍数的一半左右，是最经济的。&&&&&& 扫描电镜往往有维护周期，在维护周期内，随使用时间推移，扫描电镜的性能会不断下降。如果考虑，性能不断下降因素，获得平均性能的发挥，以上数据须打折扣。扫描电镜的使用方法和维护很重要,如不能正确使用和维护,发挥出中等能力也很困难，只能是低水平应用。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&& 这里需要提到的是，维护周期也应该是扫描电镜优劣的一个重要指标，扩散泵真空系统电镜建议3个月维护一次，涡轮分子泵真空系统建议维护周期长达一年，所以选择3个月维护周期的低成本电镜，需要做到维护及时，否则就是维护使用不当，也许会变得一塌糊涂。& & & &酷塞目系列扫描电镜标准配置维护周期满负荷使用为一年，所以用户可以把更多的精力放在微观摄影或者分析的工作中，而没必要担心经常去维护。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &&&&&&&&也是艺术，经验丰富的专业人员能够发挥其最大潜能，而大多使用者令其在中间能力发挥作用，在中等条件下，获得良好好的图像质量。如果希望图像质量更好，甚至达到艺术级别，那么需要相应的提高仪器档次，或者降低仪器使用表征尺度范畴。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &
& &10万倍碳喷金分辨率标准样品 照片，&3.0nm钨灯丝扫描电镜极限效果&&作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &扫描电镜照片的放大倍数为在某一尺寸图像基础上标定校准的，当对照片进行数字放大和缩小后，我们看到的实际放大倍数应该做相应修正，但照片中标注的放大倍数无法改变。作者：酷塞目-中国 &驰奔 (转载请注明出处) &
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历史上的今天
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