显微镜的摄像头有哪些？应该如何去选择？

2022年的春节已接近尾声，科研的小伙伴已经开始忙碌起来了，对于新学期是不是也有新的计划，发一篇sci的文章顺利毕业，脱单flag，头发多一点点，细胞养好，科研项目进展顺利，老师能给买台心仪已久的显微镜；你想知道选择什么种类的显微镜，正置还是倒置，宽场显微镜、超高分辨率显微镜、激光共焦显微镜等等，小本本备好，我们开始了。

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不同成像原理，不同分辨率的显微镜如何选择

显微镜作为生命科学领域研究的必须工具，其结构复杂，配置繁多，根据不同的配置和结构，相应的价格有很大的差异。那很多用户在实际采购过程中，看到长串的配置不知如何去选择，怎么用合理的价格去买到一个完全能够满足自己实验需求的显微镜呢？从今天这期推文开始，将会着重介绍选择显微镜的几个关键核心问题，目的是让用户能够在自己的预算范围内选择出符合自己实验需求的显微镜。

首先要知道显微镜从开始诞生发展到现在，主要通过分辨率来划分，分为宽场显微镜、超高分辨率显微镜、激光共焦显微镜以及电镜。这一系列显微镜的分辨率从光镜的200纳米到超高与共聚焦的100多到几十纳米再到电镜的0.2纳米。

并不是说显微镜的分辨率越高，就越适合我们的研究。分辨率越高，意味着其价格和操作的难度系数是逐级增长的。那我们如何去选择一个适合我们的显微镜呢？要根据老师和用户自己样品的大小去选择。

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不同机型的选择

我们在根据样品的大小和观察的实验需求，确定了某一类型的显微镜之后。我们需要根据实验样品去选择相对应的合适机型。显微镜的主要机型，根据其光路设计的不同，主要分为体视显微镜、正置显微镜和倒置显微镜。

体视显微镜：体视显微镜，是一种具有正像立体感的显微镜，被广泛应用于材料宏观表面观察、失效分析、断口分析等工业领域。以及生物学、医学、农林、工业及海洋生物各部门。因为体视显微镜的光路设计，符合人体眼睛夹角的偏角，所以通过体视显微镜观察物体时，类似于我们眼睛的成像光路，这样会让我们看到立体的图像呈现。正是由于此设计，体视显微镜的分辨率要远低于传统的正置或倒置显微镜。体视显微镜更多的是观察小物体的宏观表象，而不是更为精细的细节。

正置显微镜：正置显微镜更多的是要配合玻片来对样品实现显微观察。如何来定义正置显微镜呢？显微镜物镜朝下，观察的样品在物镜的下方，这样的显微镜我们称之为正置显微镜。一般适用于的观察样品为：透明样品、薄的样片、生物切片、涂片等。

但由于正置显微镜的机械设计，样品位于载物台与物镜中间。低倍物镜齐焦时，与载物台之间的距离大约为三厘米左右。像无法切割的厚样品，类似矿石、零件或者是在孔板、培养皿、培养瓶中培养的细胞，就无法在正置显微镜下进行观察，那由此人们设计了倒置显微镜。

倒置显微镜：顾名思义，倒置显微镜与正置显微镜正好相反，那么定义也是相反的，物镜朝上，要观察的样品在物镜的上方，此类显微镜我们称之为倒置显微镜。我们可以看到倒置显微镜，物镜和载物台之间不再放观察的样品，样品是放于载物台的上面，所以样品的厚度就不会受到载物台与物镜之间距离的限制。因此倒置显微镜主要用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察。

介绍了三种不同形式的显微镜，相信我们的老师和用户对自己的样品适用于什么类型的显微镜已经有了一个大体的判断。当我们更多的去观察样品的立体结构，对细节和分辨率没有更高追求的时候，我们通常会选择体视显微镜。当我们的样品无法制成玻片或者不能放在玻片上时，我们就去选择倒置显微镜。如果能制成玻片就选择正置。为什么说能制成玻片就去选择正置呢？因为对于倒置显微镜来说，正置显微镜的高倍数观察更方便，比如60X和100X的油镜。同时，因为它的光路要比倒置更短，搭配高分辨率聚光器后分辨率更高，对比度更好。

通过我们这期推文的介绍，老师对于选择哪种分辨率水平的显微镜，以及什么类型的显微镜会有一个较为清楚的了解。这些只是我们采购或选择显微镜的第一步，就是我们确定显微镜的类型。针对不同的观察样品，又会有其更为适应的观察方式，又有不同的光源，不同品质的物镜，供我们去选择。欲知后事如何，且听下回分解。

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扫描透射电子显微镜（STEM）作为现代材料科学、纳米技术以及生物学研究中的关键工具，其性能与成像质量在很大程度上依赖于参数的合理选择。本文将探讨科学合理设置扫描透射电子显微镜的关键参数，帮助用户在精确成像和样品保护之间找到平衡点，从而提升实验效率与数据质量。通过系统了解不同参数的作用与调节策略，研究人员可以优化仪器设置，获得更清晰、更可靠的微观图像。

在选用扫描透射电子显微镜的参数时，首先需要关注的核心参数包括加速电压、扫描速率、暗场与亮场成像条件以及像差校正等。这些参数不仅影响成像分辨率，还关系到样品的安全与数据的准确性。合理的参数调节能有效减少样品损伤，提升成像效率，同时确保获得高质量的图像信息。

加速电压是STEM操作中的要素，通常在80 kV到300 kV之间选择。较低的加速电压适合观察轻元素或脆性材料，减少样品辐照损伤；而高电压则能够达到更高的分辨率和穿透能力，适合厚样品的细节观察。选择合适的电压应根据样品性质和研究目的综合考虑，确保既能实现所需的分辨率，又不对样品造成过度损伤。

扫描速率也是至关重要的参数，过快的扫描可能导致像素信噪比降低，使图像模糊；而过慢或过细的扫描则会增加曝光时间，增加样品受到的辐射剂量。通常采用中等扫描速度，以平衡成像质量与样品保护。在高分辨率观察时，可以使用逐像素激发方式，提高图像的细节表现。

亮场与暗场成像方式的选择，取决于样品的特点和研究需求。亮场成像适合观察具有高对比度的整体结构，而暗场则能突出微细结构或缺陷，对于分析晶格畸变、缺陷区域具有优势。正确选择成像模式，有助于突出样品的关键特征，提升分析的针对性和深度。

像差校正技术的应用，近年来极大提升了STEM的成像能力。通过精确校正球差、像差等参数，可以获得近乎的像素级别的成像效果，极大增强了微观结构的可辨认度。在实际操作中，应根据仪器的像差补偿系统合理调节参数，确保成像的清晰度与稳定性。

设备的调试还包括样品的准备与定位，细节操作关系到参数设置的效果。样品的均匀性、厚度以及载物台的稳定性会影响成像结果。在样品的前处理环节，减少杂质和裂纹，有助于获得更纯净的成像效果。调节焦距、调节偏置值等，也需依据实际情况细心调整，以保证图像的高质量。

现代STEM配备了多种先进的检测器和成像技术，比如高角环形暗场（HAADF）等，这些都需要在参数设置中合理配置。选择合适的检测器、调节其偏置和采集参数，能够显著增强样品的对比度和细节表现，提升分析的深度和度。

总结而言，扫描透射电子显微镜参数的科学选择不仅关乎成像的清晰度和可靠性，更关系到样品的健康和研究的效率。从加速电压、扫描速度到成像方式、像差校正，每个参数都需结合样品特性和研究目标灵活调整。这需要操作者具备丰富的经验与理论知识，才能在实际操作中做出优的参数配置，从而大限度地发挥STEM的潜能，为科学研究提供坚实的技术支撑。