用波长为600nm的光垂直入射到间距为0.2nm的杨氏双缝上，缝距离屏幕为1m....

现状的显微镜展望

摘要：本文简要介绍了电子显微镜的现状与展望。 ：透射电子显微镜观察的高分辨率电子显微镜和原子像像差校正电子显微镜，原子尺度电子全息摄影，正面的表面上成像的高分辨率电子显微镜，超高压电子显微镜，中等电压电子显微镜，120KV ，100kV的分析电子显微镜，场发射枪扫描透射电子显微镜和能量选择电子显微镜，透射电子显微镜将再次面临一个新的重大突破;扫描电子显微镜扫描电子显微镜和X射线能量色散X射线分析光谱仪和电子探针分析仪，场发射扫描电镜，电动后视镜，大样品室，扫描电镜，环境扫描电子显微镜，扫描电声显微镜，扫描电镜长度测量/缺陷检测，晶体取向成像扫描电子低电压扫描显微外科和计算机控制的扫描电子显微镜。的扫描型电子显微镜的分辨能力，预计将达到02-为03nm和观察到的原子图像。

关键词：透射电子显微镜，扫描电子显微镜仪器的制造和开发

电子显微镜（简称电镜，EM）经过50多年的发展已成为不可缺少的重要现代科学和技术工具。电子显微镜技术也得到了长足的进步。创电子显微镜鲁斯卡教授（ERuska），从而赢得了1986年诺贝尔物理学奖。的

电子和材料的相互作用将产生一个发射电子的弹性散射的电子，电子，二次电子，背散射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光，和电力的能量损失，并等等。电子显微镜是利用这些信息来品尝形貌，成分分析和结构测定。有许多类型的电子显微镜，透射型电子显微镜（简称透射电镜TEM）和扫描电子显微镜（以下简称为扫描型电子显微镜，SEM）两大类。的扫描透射电子显微镜（以下简称为扫描透射电子显微镜STEM），既两者的性能。为了进一步表征的仪器特征，区分如：超高压（1MV）和中等电压（200 - 500千伏）的透射电子显微镜，低电压（1kV的），扫描电子显微镜的加速电压，区分类型的电子枪，如场发射枪电镜;目的来区分，如高分辨率电镜，分析电源镜子，能量选择电子显微镜，电子显微镜生物，环保电动反射镜，在原位电镜，长度测量CD的扫描电反射镜;信息激发这种电子探针透视微分析仪（以下简称为电子探针EPMA）的命名。

超过半世纪的电子显微镜目标，主要的目的是观察微小物体的结构，小实体，甚至单个原子，和样品的详细信息，如标准征收非多晶和微晶，成分分布，颗粒形状和大小，晶相，晶界和晶体缺陷，特性和其他特性的取向，以便进行全面的分析，该材料的微观结构，上标符号研究[3]。近来，电子显微镜（电镜），包括扫描隧道显微镜，也有了长足的发展。本文仅讨论使用广泛的透射电子显微镜和扫描电子显微镜，上面列出的几个方面作一简要介绍。电子显微镜和扫描电子显微镜主要表现在文献中可以找到。

透射电子显微镜

1，高分辨率的电子显微镜和原子像的观察

宏观性能的材料往往是自己的成分，结构中的原子的位置，以及水晶缺陷是密切相关的。观察样品中的单个原子像科学界长期追求的目标。一个原子的直径约2-3mm的百万分之一十。因此，为了区分的各原子的位置，需要解决功率约01nm，并把它的一万倍左右。成立于20世纪70年代初，高分辨电子显微镜（HREM）直接观察到在原子尺度上的材料微观结构分析学科。引进计算机图像处理技术的超高分辨率和定量的方向进一步发展，同时也开辟了新的应用领域。例如，英国医学研究委员会分子生物学实验室AKlug博士开发的对象的高分辨率的图像处理技术，重建的三维结构的分子生物学开辟了一个新的领域。从而赢得了1982年诺贝尔化学奖，以表彰他的杰出贡献晶体电子显微镜和核酸 - 蛋白复合物的晶体结构的发展。

HREM单个原子成像严重的困难是信号/噪声比太小。电子穿过样品成像后有助于电子的弹性散射（没有能量损失，只有改变运动方向）的百分比太低，但也不是无关紧要的电子的弹性散射（既失去能量并更改没有贡献的运动方向）的摄像背衬形成的明亮的（明场），并因此，非常小的，如在周期性结构的示例的单个原子的对比度。在文件的未散射直透的电子的暗场图像可以被观察到，由于增加对比度，其特征在于，所述重原子，如铀和钍BTCA铀（Z = 92）和钍（Z = 90）原子。晶体样品的原子阵列会加强成像信息。超高压电子显微镜和适度的加速电压的高亮度，高程度的连贯性的场致发射电子枪透射电子显微镜（HRTEM）（施科泽散焦）的散焦条件下拍摄的图像，特别是薄晶体可以得到直接与晶体原子结构相应的结构类似。然后，图像处理技术，例如，的电子晶体加工方法，已被一个200KV的JEM-2010F型场发射电子显微镜（点解析力0194nm）上的结构的信息的分辨率，得到超高分辨率的能够拍摄的照片约为02nm，成功地测定晶体结构的分辨率约为01nm。的

像差校正电子显微镜

电子显微镜的分辨能力的光学透镜由于电子透镜的球面像差的局限性，摄影图像的人力，以减少或消除球面像差。然而，早在1936年施科泽指出的是，对于常用的非空间电荷和不随时间而改变，旋转对称的电子透镜的球面像差常数是正的。在20世纪40年代由于电子物镜的衍射和球的平衡能力差，电子显微镜的分辨能力约05海里的理论。的主要像差校正电子透镜是长期追求的目标。经过50多年的努力，1990年玫瑰的六极校正校正镜头畸变像差的电子光学系统的方法。 200KV CM200ST场发射枪透射电子显微镜最近增加了这六极校正，发展成为了世界上第一个像差校正电子显微镜。在电子显微镜的高度只有24厘米，并且不影响其他属性。解像力为024nm到014nm。砷化镓捕获在电子显微镜下的球面像差系数在此像差校正上减小到005mm（50μm）的取向的哑铃形结构类似点距014nm。

3，原子尺度的电子全息

的Gabor难以纠正的情况下，电子透镜的球面像差，在1948年时的电子全息术的基本原理和方法。证明，如果该全息图是用电子束产生的，记录的电子波的振幅和相位，然后与光波重现，只要与电子光学的像差的精确匹配的光的光学像差，可以得到无像差，更高分辨率的图像。良好的相干电子源，电子全息术的发展是相当缓慢。后来，光全息思想应用到激光领域，并取得了巨大的成功。的Gabor也被授予诺贝尔物理学奖。双棱镜的Mollenstedt的静电发明以及点状灯丝，特别是场发射电子枪，电子全息的理论和实验研究已经有了很大的进步在电磁场测量和高分辨电子显微镜图像重建取得了丰硕的成果[9]。 lichte电子全息术在CM30

FEG / ST型电子显微镜（球面像差系数Cs = 12mm）的每千片×每千片慢扫描CCD摄像机获得013nm的分辨能力。目前，使用刚刚安装的CM30

FEG / UT电子显微镜的的（球差系数Cs =065毫米）和2K×2K CCD摄像头，已经达到了01nm的信息极限分辨能力。

4，表面成像高分辨电子显微学正

如何区分表面和体晶格周期，以获得样品表面的电子显微镜学术界是一个长期的关注。正表面的高分辨电子显微镜的成像和图像处理得到了长足的进步，成功地揭示了硅[111]（7×7）表面重构的细节，不仅看到了扫描隧道显微镜STM的表面可以看到在的第一层金属原子（吸附原子），你可以看到所有的原子在顶部的三个层次，包括STM仍然是很难看到的二聚体在第三层（二聚体），阳性显像方法，目前被认为是最强大的直接观察到的表面结构的STM相比，在原子水平上，也有其独特的。李日期升级观察铜[110]的表面上的Cu-O的原子链（2×1）的吸附重建的一个例子，使用的表面的高分辨率电子显微镜阳性成像方法所产生的多晶膜，表明，对于所有的强周期系统，有相反的周期性变化，一般厚的膜可以是正数，如高分辨率表面观察的厚度。

5，超高压电子显微镜

近年来，超高压透射电子显微镜的分辨能力得到了进一步的提高。 JEOL公司取得了1250kV一个JEM-ARM

千分之一千二百五十○型超高压原子的高分辨电子显微镜，点分辨能力达到01nm厚的样品可以直接观察到在原子水平上的三维结构。日立在1995年一个新的3MV超高压透射电子显微镜的分辨能力014nm。超高压电子显微镜高的分辨能力，穿透能力强的样品（1MV 100kV的3倍左右的），但价格是昂贵的，高的专用实验室，它是难以推广。

6，中高压电子显微镜

中等电压200KV \ 300KV电子显微镜的穿透能力分别为16和22倍，100kV的，成本低，效益/输入是高的，并因此得到了很多的发展。场发射透射电子显微镜已日趋成熟。 TEM往往配有锂漂流硅的Si（Li）X射线能量色散光谱（EDS），有的还配备了电子式电能可以选择成像光谱仪分析样品的化学组成和结构。原本的两种类型的高分辨率和分析电子显微镜结合趋势：完全通过计算机控制的计算机软件的操作，甚至更小的球面像差系数的物镜和场致发射的电子枪，可以得到高分辨率的图像，但也为纳米尺度的化学组成和结构的微分析，发展成一个多功能高分辨率分析电子显微镜。 JEOL的200KV

JEM-2010F 300KV的JEM-3000F，日立200KV HF-2000和荷兰飞利浦公司200KV CM200 FEG和300KV CM300 FEG型的。 ，的传统200kVTEM国际点分辨能力为02nm的约-150万次，约50倍的放大倍率。

7120千伏\，100KV电子显微镜分析

领域的生物学，医学，农业，医药和食品工业中常常需要通过电子显微镜和光学显微镜获得的信息。因此，在高分辨率的图像也可以得到大视场高 - 低对比度的显微图像，操作方便，结构紧凑，计算机控制分析电子显微镜配备了EDS也应运而生。例如，飞利浦CM120

Biotwin电反射镜配备的冷冻试样台和EDS分析的低对比度，并且可以观察到电子束敏感的生物试样。日本JEM-1200电子显微镜低倍和良好的对比度，适用于材料科学和生命科学的研究。这种多用途的120KV透射电子显微镜点的分辨能力大约是035nm。

8，场发射枪扫描透射电子显微镜，

场发射扫描透射电子显微镜STEM大学芝加哥教授AVCrewe在20世纪70年代初开发的。样品后的两个探测器，分别逐点接收所有未被散射透射电子和散射电子。电子信息与原子序数变化的弹性和非弹性散射。的环形检测器接收的散射角度较大时，电子的弹性散射。重原子的弹性散射电子，如果入射电子束的直径小于05nm的，和样品是足够薄的，可以得到一个单一的原子，如。实际看到STEM单一的γ-氧化铝载体膜的Pt和Rh原子。透射电子中的环形检测器的中心，通过该孔的特征能量是由中央检测器接收，然后可以进行测量的损失分量分析的能量分析仪。为此，克鲁发展的平均电子枪的亮度高于约五个数量级的场致发射的电子枪的FEG：钨单晶尖端的曲率半径下的电场强度的作用，只有100MV/cm约100nm，在室温下将产生的场致发射电子，电子束被聚焦到02-10纳米，而仍然足够大亮度。英国VG公司在20世纪80年代，干起开始生产。最近的电磁四极 - 八极球的像差修正增加在VGHB5 FEGSTEM，减少球面像差系数从3501毫米。进一步排除各种不稳定因素有望改善的100KV干01nm的暗场图像的分辨能力。使用的加速电压300KV的电子显微镜图像获得的Cu的VG-HB603U型：基本间距为0208nm和0127nm的晶格图像。期待的物镜的球面像差的系数降低至07mm的400kV仪器，可以实现更高的分辨能力。此的UHV-STEM工具是非常复杂的，难于推广。

9，高能电子显微镜

，能源选择电镜EF-TEM是一个新的发展方向。总透射电子显微镜，弹性散射电子显微镜的或衍射图案形成非弹性散射电子以被忽略的倾向，但最近已被用作电子能量损失谱分析。德国蔡司奥普顿在20世纪80年代末生产的EM902A生物电子显微镜，配备了电子能谱仪成像系统，选择一个特定的特征能量损失电子成像。它的主要优点是：05微米厚的样品，可以观察，可以看到染色的生物样本的显微镜图像的高对比度，而且还元素分布图像。 LEO公司徕卡蔡司EM912欧米茄电子显微镜装有Ω-电子能量过滤器可以滤出，形成的非弹性散射的电子和其他不需要的电子的，具有一定的能量的电子信息的后端结合，过滤的能量会聚束衍射和成像，清楚地表明，原来覆盖的弱显微镜和电子衍射技巧。该公司开发的，在此基础上，200KV自动节能选择TEM。 JEOL公司也正在开发与Ω-电子能量的过滤器JEM2010FEF类型电子显微镜，点分辨能力019nm，能量分辨率100kV的和200KV，分别21μm/eV和11μm/eV。日立还报道光谱成像系统，与EF-1000γ形电子能量在TEM观察到清晰的半导体动态随机存取存储器（DRAM）的厚度为05μm的片的截面的显微镜照片。的

的电子能量GATAN选择成像系统安装在成像电子能量损失谱EELS选择的投影透镜的后方。读出的行数据，处理，输出，并在几秒钟内的图像的质量，可以实现及时了解，从而自动调整相关的参数，完成自动接合轴，自动校正像散，和自动聚焦。例如，在400千伏的JEM-4000EX型电子显微镜使用换肤能量选择原子的图像，并在同一时间完成EELS化学分析。

透射电子显微镜，经过半个世纪的发展接近或达到理论功率为01-02nm的分辨率取决于镜头的球面像差和衍射差。人们正在探索进一步消除透镜的各种像差的[20]，在后部的电子枪的添加的电子单色器，研究新的像差修正方法，以进一步改善电磁透镜和整个仪器的稳定性;采用和进一步发展高亮度电子源中，场致发射电子枪来选择成像光谱仪，X-射线光谱和电子能量，缓慢扫描电荷耦合器件CCD，严寒和环境样品室纳米会聚束微衍射，原位实时分析，圆锥扫描晶体成像（圆锥扫描结晶），全数字化控制，图像处理，和现代信息传输技术实现远程操作观察，以及克服各种样品本身所带来的限制，在透射电子显微镜中面临的一个重大突破。

扫描型电子显微镜

1，扫描电子显微镜和X-射线能量色散

目前，最广泛使用的的常规钨阴极扫描电子显微镜的分辨能力达到35nm的分析约，加速电压范围为02-30KV。分析扫描电子显微镜，扫描型电子显微镜配备的X-射线能量色散谱EDS发展成不仅速度比的X-射线光谱仪WDS的分析速度，灵敏度高，，也定性和标样的定量分析。 EDS的发展十分迅速，并已成为一个重要组成部分的仪器，即使它的混合。然而，EDS有不足之处，如低的能量分辨率，通常为129-155eV，以及在低的温度（液氮冷却）要使用的Si（Li）晶体。透视谱仪的分辨率是高得多，通常为5-10eV，并能在室温下操作。 1972年EDAX发展，一个ECON系列无窗口的探测器，可满足特殊需求的超轻元素的分析，但容易受到污染的Si（Li）晶体。 1987 Kevex公司开发能够承受大气ATW超薄窗口之间的压力差，以避免上述的缺点，并且在B，C，N，O的超轻元素，等等可以被检测到，并创建一个大的条件的应用程序的数量。 Kevex公司量词NORAN公司极端Link公司Ultracool EDAX蓝宝石的Si（Li）探测器是这一切的单一窗口超轻的元素编码器分辨率129eV，133eV探头延伸到5B-92U。为了克服传统的Si（Li）探测器需要用液氮冷却的不便，在1989年，Kevex公司推出的无需液氮的Superdry探测器，NORAN公司还生产的的热电制冷自由探测器（小型冷却与循环水），和所述压缩机的制冷Cryocooled探测器。两个检测器必须是每天24小时通电，适合于非液体氮的供给单元。现在大多使用或改进的液态氮冷却的Si（Li）探测器，用液氮冷却，加入在实际工作中，通常并不一定要维持一个液态氮的供应。最近开发的高纯度锗Ge探测器，不仅要提高分辨率，而且还扩大检测能量范围（从25keV扩展到100keV），特别适用于透射电子显微镜：链接创业板分辨率优于115eV（MnKα）和65eV （FKα），NORAN的资源管理器

Ge检测器，检测范围可达100keV。由上海原子核研究所，中国在1995年科学研究院成为了Si（Li）探测器的能量分辨率为152eV。中国科学研究院，北京科学仪器发展中心生产的X射线分析系统搜索-1000硬件抽奖的的NORAN公司的功能电路上，一起与公司的探测器，在使用的Windows操作系统，图形谱的发展分析系统的计划。

透视谱仪和电子探针分析仪

大多数现代的SEM EDS检测器被配置为成分分析的。当所要求的低的水平，可以增加准确的定量以及超轻元素分析1-4 X-射线分光计的WDS。全聚焦Microspec公司WDX-400，WDX-600，分别配备有四个和六个不同的衍射晶体，可以检测到上述各种元素的5B（4BE）。光谱仪可倾斜的方式安装在扫描型电子显微镜的试样腔室中，为了的水平放置，如垂直光谱仪来分析一个示例，而不是需要使用光学显微镜来精确调整试样的工作距离从客观镜头。

超轻量元素的样品，以满足大量的多元素，低级别的高速定性，定量常规分析的需求，法国CAMECA公司长期生产电子探针仪，SX50 SXmacro类型，具有四个WDS和一个EDS，物镜内置同轴光学显微镜可以观察和分析的面积在任何时间。的最新制造株式会社岛津制作计算机控制EPMA-1600电子探针配置2-5道WDS和EDS的之一，最大的样本大小为100mm×100×50毫米（厚度）的二次电子图像的分辨率为6nm。 JEOL公司还生产电脑控制的JXA-8800电子探针JXA-8900系列WD / ED集成显微分析系统 - 电子探头安装X射线光谱仪和X射线能量色散光谱，元素分析范围5B-92U，的二次电子图像的分辨率为6nm以上。

NORAN公司下属峰公司最近开发出一个新的顶点完全参数化的X射线光谱仪，完全不同于传统的机械联动，6个独立的伺服电机控制，通过计算机调整分析晶体的位置和倾角，X，Y的坐标的X-射线检测器，和狭缝宽度。光谱的晶体可配备4个标准分析5B（4BE）的元素。罗兰圆半径的元素的分析和变化，可以是170，180，190，和200毫米，分别以获得最大的计数率，并提高了分析精度和灵活性。 NORAN公司还推出了平行的X-射线光谱仪称为MAXray，最新的X - 整个的准平行光束透视镜头之间的X-射线的发射点上的样品和分析被放置的光学研究水晶提高接收机的X射线的立体角，比一般强度的WDS约50倍的增长。可以分析100eV-18keV K，L，M线，特别有利于低电压，低束分析，，B，C，N，O和F的能量范围，分辨率可高达5-15eV，同时WDS的EDS高分辨率和高除尘效率。两个新的X射线光谱仪得到广泛的应用。

3，场发射扫描电子显微镜和低电压扫描电子显微镜

场发射扫描电子显微镜获得了很大的发展[24]。 AMRAY公司生产的日立公司推出了冷场发射枪扫描电子显微镜，热场发射扫描电子显微镜，不仅能改善传统的加速电压的分辨能力，也显着地改善了低电压性能。低压扫描电子显微镜LVSEM成像可以提高对比度，减少甚至消除样品的充电和放电现象，减少辐射的伤害，所以人民的好头。 JEOL公司的JSM-600°F型场致发射的超高分辨率的扫描电子显微镜的加速电压为30kV的分辨能力达到为06nm，是接近水平的TEM试样，必须浸渍在强磁场的客观，以减少透镜的球面像差的影响，所以大小是有限的，最大为23mm×6毫米×3毫米（厚）。场致发射的JSM-6340F型试样半沉浸在磁场中的物镜的可观察到大的试样，当加速电压为15kV的分辨能力，低压力1kV的处于25nm 12nm的。两种SEM由于样品在磁场中的，所以我们不能观察磁性材料。 CF校正场小型物镜观察：大样本JSM-6600F场发射型的分辨能力处于25nm（1KV 8nm的）。日立还提供这些类型的产品，例如S-5000，S-4500和S-4700型。

米拉型扫描电子显微镜扫描电镜

德国Visitec捷高公司的大样品室的大样品室。的被分析物的最大尺寸可以是直径为700mm，高600mm，长度1400毫米，300公斤的最大重量，真空室长度1400，1100和1200mm的宽度。 4nm的解像力，加速电压为03千伏-20KV。一种新的计算机控制的，非破坏性的检查和分析测试装置可用于生产的工业产品，质量管理，计算机处理和手工业检查研究。

5，环境扫描电镜ESEM环境扫描电子显微镜

80年代出现了试样可以根据需要在不同的气氛与压力1-2600Pa高压低真空环境，开拓新的领域的应用程序。传统的高真空扫描电镜样品室的10-3PA是不同的，所以它也被称为低真空扫描电子显微镜，LV-SEM。在这样的低真空环境中，绝缘样品不会即使在高加速电压的充电和放电的现象由于不能被观察到，湿样品，可以留在其原来的自然状态水溶液而不变形。因此，环境扫描电子显微镜可以直接观察到，塑料，陶瓷，纸张，岩石，污垢，和骨质疏松症将放电气体原料和生物试样水溶液，没有先喷涂导电层或冷冻干燥过程。 1990年美国电子

扫描该公司首次推出的产品ESEM。低真空环境，以确保的高压样品室，LV-SEM真空系统的，应给予特殊考虑。 AMRAY，日立，JEOL和LEO有这样的产品。样品室为6-270Pa，JSM-5600LV-SEM的分辨率技能达到50nm，自动切换到常规扫描电子显微镜的分辨能力可达35nm的高真空后。中国科学研究院，北京科学仪器发展中心与中国科学院化工冶金研究所合作，发展KYKY-1500高温环境扫描电子显微镜，最高的采样温度高达1200°C和800°的最大压力为2600帕C的分辨率为60nm，观察在室温下湿玉米淀粉粒子的横截面，该盐的结晶粒子，和50Pa，900°C时铁矿石在针状的Fe \-2O \ -3标本。

6，扫描电声显微镜

80年代初问世的扫描电声显微镜SEAM，使用一种新的成像方式：它的强度频闪调制的电子束在样品表面扫描，用压电传感器接收到的热量

还是有的，如果施加上激励的话，只不过铜芯不导磁，以至于效果如同空心线圈，因而所产生的磁力要弱很多；

铁芯有良好的导磁性，可以把线圈产生的磁力线大部分集中起来，从而形成很强的磁力；

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对战配置

性格 胆小 努力值 特攻252 速度252

1四攻

伏特替换 觉醒火 加农光炮

十万伏特/放电/剧毒

道具：围巾，眼镜，剩饭，磁铁

性格 内敛 努力值 hp124 特攻252 速度132

1自闭 性格也可选胆小，大胆，努力自定

充电光束 加农光炮 高速移动 替身

道具：剩饭

pm克制典型：坚果哑铃，盔甲鸟，刺甲贝

pm被克制典型：三地鼠，龙头地鼠，修建老匠

一般认为是没有磁性的。

基本结构

由于其结构上的特点，种类繁多（硅酸盐矿物的基本结构是硅――氧四面体；在这种四面体内，硅原子占据中心，四个氧原子占据四角。这些四面体，依着四面体，依着不同的配合，形成了各类的硅酸盐）。

硅酸盐结构众多、种类繁多：有岛状的橄榄石、层状的石英、环状的蒙脱石等。它们大多数熔点高，化学性质稳定，是硅酸盐工业的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。

化学性质

化学上，指由硅和氧组成的化合物，有时亦包括一种或多种金属或氢元素。

从概念上可以说硅酸盐是硅，氧和金属组成的化合物的总称。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐。能与酸反应生成硅酸固体。在普通情况下，最稳定的硅酸盐是二氧化硅－－俗称石英，和其他物质组成的化合物。

二氧化硅经常有微量的硅酸处于平衡状态。化学家认为石英是不可溶解的，但在长时间尺度下，它是可以流动的。此外，在碱性条件下，会出现。大部分硅酸盐都是不可溶解的。 硅酸盐矿物的特征是它们的正四面体结构，有时这些正四面体以链状、双链状、片状、三维架状方式连结起来。按正四面体聚合的程度，硅酸盐再细分为：岛状硅酸盐类、环状硅酸盐类等。

没有磁性的陨石分为石陨石和玻璃陨石两种，石陨石的主要成分为硅酸盐，分为球粒陨石和无球粒陨石两大类，其中含有较为丰富的矿物元素。玻璃陨石是一种天然玻璃，主要成分为二氧化硅含硅量达到了75%，呈半透明的玻璃质体结构。

 无磁性陨石的种类

无磁性陨石主要有两种，石陨石和玻璃陨石。石陨石是主要成分为硅酸盐的陨石，也是铁镁硅酸盐组成的陨石的总称，在陨石中最为常见。玻璃陨石地外物体剧烈撞击地球时，地表靶物质熔融后快速凝结的天然玻璃。  

石陨石按照有无球粒结构，被分为球粒陨石和无球粒陨石两大类，大部分的石陨石都是球粒陨石，约占所有发现的陨石的915%，里面含有75%~90%硅酸盐矿物质，10%~25%的铁-镍金属单质，以及硫铁化物等矿物。  

玻璃陨石多呈棕黑色到浅绿色，通常为厘米级大小，表面多具空气动力学熔蚀刻痕。经过科学研究表明，玻璃陨石的主要成分为二氧化硅，含硅量达到了75%，呈半透明的玻璃质体，一般呈块状、不规则状、哑铃状、液滴状和纽扣状造型。

滚雷是一种自然现象

也被说做是球状闪电

球状闪电至今仍是人们不能解释的奇怪自然现象。许多目击者认为，球状闪电的运动就像是 有智慧的，好像它知道要去哪里，如果它进到一个房间，它通常是穿过门口或窗户再到走廊 。当然，这只是人们的想像。

根据众多的目击材料，我们大概可以勾勒出球状闪电的基本轮廓。这种发光的球体大小在高 尔夫球和足球之间，颜色有白、绿、黄、橙之分，其亮度可与100瓦灯泡相当。球状闪电持 续时间一般在5～10秒左右，它会随气流的起伏在近地的空中自在飘飞，有时逆风而行，可 穿门窗，进室内，甚至穿过炉子烟筒。有时会悬停，有时会无声消失，有时又会碰到障碍物 爆炸发出巨响而消失。球状闪电运行速度缓慢，有时与人跑速度差不多，极少情况下它会发 出轻微的唿哨声、嘁嘁声或咝咝声。一个共同的特点是，球状闪电几乎总是发生在雷暴天。

下面是球状闪电的特点：

大小 球状闪电直径从15～30厘米不等，但也有人见过直径1～2厘米和5～10米大小的。能 以固定的频率改变其直径大小，可逐渐衰弱变小，爆炸可使其体积增加并使其终结。能靠分 解或重组改变大小。

形状 大部分报道为球形或卵形，还有扁长方形、立方体、圆环状、哑铃形、云雾形、圆柱 形、子弹形、雪茄形、锥形、透镜形、盾形和螺旋形等。

颜色 两种最常见的颜色是白色和橘**，其他较常见的是红、蓝、黄和绿色，银色和黑色 很少见。有些球状闪电会变色。

速度 可从静止到难以想像的高速(每小时2万多公里，但这种情况不是在雷暴中)，一般速 度约为每秒5米，即每小时18公里。

结构 似乎是某种等离子体或云雾状物质，有的球状闪电中心是透明的，有的是中空的，或 根本没有明显的固定结构，有些球状闪电似乎处在动态变化之中。

运动性 有时是静止的。大部分为直线运动，有些是在一静止位置旋转，有些是不停地转动 ，有些是按明显的复杂路径来运行的

寿命 球状闪电一般会持续几秒钟，如7～8秒钟，有些可长达1分钟以上。

行为 有些会模仿周围的物体运动，有些直冲大地。有些球状闪电似乎在“调查”其他物体 。大部分被引向金属性的或磁性物体，会发生强烈碰撞，有时会造成很大损伤。闪电球会跳 动、分解、重组、衰减、爆炸或同时发生这些变化。

声音 极少情况会形成噼哩啪啦或嘶嘶的声音。

味道 目击者说有烧焦的或硫磺的味道。还说有时有烧焦油或氨水或臭氧的气味。

混合性状

温度：触到球状闪电的人都说它相当凉——即没有热的感觉。但它却可以煮开锅、熔电线和 加热金属。

亮度：球状闪电一般都像路灯一样亮。它们有时白天即可见到，但人们通常是夜间见到它们 照亮了大地。

发生：它们通常发生在雷暴之时，但极少也会发生在之前之后。大多数的球状闪电都伴随着 普通闪电——盘旋着待机而发，但有时它们也像普通闪电一样从云端直击大地。

谢谢啊！！

1 引 言

磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料，因其具有独特的磁学特性，如超顺磁性和高矫顽力，在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景[1]。同时，因磁性氧化铁纳米粒子具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点[2～4]， 在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定等生物医学领域表现出潜在的应用前景[5～7]。但由于其较高的比表面积，强烈的聚集倾向，所以通常对其表面进行修饰，降低粒子的表面，能得到分散性好、多功能的磁性纳米粒子。对磁性纳米粒子的表面进行特定修饰，如果在修饰后的粒子上引入靶向剂、药物分子、抗体、荧光素等多种生物分子，可以改善其分散稳定性和生物相容性， 以实现特定的生物医学应用。此外，适当的表面修饰或表面功能化还可以调节磁性纳米粒子表面的反应活性[8]，从而使其应用在细胞分离、蛋白质纯化、核酸分离和生物检测等领域。本文介绍了磁性氧化铁纳米粒子的制备方法， 比较了各种制备方法的优缺点，并对其在生物分离及检测中应用的最新进展进行了评述。

　　2 磁性氧化铁纳米粒子的合成方法

磁性纳米粒子的制备是其应用的基础。目前已发展了多种合成和制备方法，如共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法等，上述方法均可制备高分散、粒度分布均匀的纳米粒子，并能方便地对其表面进行化学修饰，这些方法的优点和缺点见表1。

在这些合成方法当中，共沉淀法是水相合成氧化铁纳米粒子最常用的方法。该方法制备的磁性纳米颗粒具有粒径小，分散均匀，高度生物相容性等优点，但制得的颗粒存在形状不规则，结晶差等缺点。通过在反应体系中加入柠檬酸，可得到形状规则、分散性好的纳米粒子。利用这种方法合成的磁性纳米材料被广泛应用在生物化学及生物医学等领域[9]。微乳液法制备纳米粒子，产物均匀、单分散，可长期保持稳定，通过控制胶束、结构、极性等，可望从分子规模来控制粒子的大小、结构、特异性等。微乳液合成的磁性纳米粒子仅溶于有机溶剂，其应用受到限制。通常需要在磁性纳米粒子的表面修饰上亲水分子，使其溶于水，从而能应用于生物、医学等领域。

热分解法是有机相合成氧化铁纳米粒子最多也是最稳定的方法。利用热分解法制备的纳米Fe3O4颗粒产物具有好的单分散性，且呈疏水性，可以长期稳定地分散于非极性有机溶剂中。该方法合成的氧化铁纳米粒子虽然具有粒径均一的特点，但必须在其表面偶联亲水性及生物相容性好的生物分子或制备成核壳结构，才可用于生物医学领域。表1 磁性氧化铁纳米粒子的制备方法（略）

　　此外，绿色化学和生物方法合成氧化铁纳米粒子也备受关注[28,29]。磁性氧化铁纳米粒子除具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等纳米粒子基本特性外，它同时还具有超顺磁特性、类酶催化特性和生物相容性等特殊性质，因此在医学和生物技术领域中的应用引起了人们的广泛兴趣。

　　3 磁性氧化铁纳米材料在生物分离与生物检测的应用

　　31 磁性氧化铁纳米材料在生物分离的应用

磁性氧化铁纳米粒子可以通过外界磁场来控制纳米粒子的磁性能，从而达到分离的目的，如细胞分离[30，31]、蛋白分离[32] 和核酸分离[33]等。此外磁性氧化铁纳米粒子由于兼有纳米、磁学和类酶催化活性等性能，不仅能够实现被检测物的分离和富集，而且能够使检测信号放大，在生物分析领域也都具有很好的应用前景[34，35]。磁性纳米粒子（MNP）能够应用于这些领域主要基于它的表面化学修饰，包括非聚合物有机固定、聚合物有机固定、无机分子固定及靶向配体修饰等[36]（图1）。纳米粒子表面功能化修饰是目前研究的热点。

　　311 磁性氧化铁纳米材料在细胞分离方面的应用

　　细胞分离技术的目的是快速获得所需目标细胞。传统细胞分离技术主要根据细胞的大小、形态以及密度的差异进行分离，如采用微滤、超滤以及超离心等方法。这些方法操作简单，但是特异性差，而且存在纯度不高、制备量偏小、影响细胞活性等缺点，因此未能被广泛地用于细胞的纯化研究[37]。近年来，随着对磁性纳米粒子研究的深入，人们开始利用磁性纳米粒子来分离细胞[38,39]。如磁性氧化铁纳米粒子在其表面接上具有生物活性的吸附剂或配体（如抗体、荧光物质、外源凝结素等），利用它们与目标细胞的特异性结合，在外加磁场的作用下将细胞分离、分类以及对其种类、数量分布进行研究。张春明等[40]运用化学连接方法将单克隆抗体CD133连接到SiO2/Fe3O4复合粒子的表面得到免疫磁性Fe3O4纳米粒子，利用它分离出单核细胞和CD133细胞。经培养后可以看出，分离出来的CD133细胞与单核细胞一样，具有很好的活性，能够正常增殖形成集落，并且在整个分离过程中对细胞的形态以及活性没有明显的毒副作用，这与Kuhara等[30]]报道的采用磁分离技术分离CD19+和CD20+细胞的结果一致。Chatterjee等[39]采用外源凝结素分别修饰聚苯乙烯包被的磁性Fe3O4微球和白蛋白磁性微球，利用凝结素与红细胞良好的结合能力，快速、高效的分离了红细胞。此外，磁性粒子在分离癌细胞和正常细胞方面的动物实验也已获得成功。

　　312 磁性氧化铁纳米材料在蛋白质和核酸分离中的应用

　　利用传统的生物学技术（如溶剂萃取技术等）来分离蛋白质和核酸程序非常繁杂，而磁分离技术是分离蛋白、核酸及其他生物分子便捷而有效的方法。目前在外磁场作用下，超顺磁性氧化铁纳米粒子已广泛应用于蛋白质和核酸的分离。

　　Liu等[41]利用聚乙烯醇等表面活性剂存在下制备出共聚磁性高分子微球，表面用乙二胺修饰后用于分离鼠腹水抗体，得到很好的分离效果。Xu等[42]在磁性氧化铁纳米粒子表面偶联多巴胺分子，用于多种蛋白质的分离纯化。多巴胺分子具有二齿烯二醇配体，它可以与氧化铁纳米粒子表面配位不饱和的Fe原子配位，形成纳米颗粒多巴胺复合物，此复合物可以进一步偶联次氨基三乙酸分子（NTA），NTA分子可特异螯合Ni＋，对于具有6×His标签的蛋白质的分离纯化方面表现出很高的专一性。Liu等[43]用硅烷偶联剂（AEAPS）对核壳结构的SiO2/Fe2O3复合粒子的表面进行处理，研究复合磁性粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附情况，结果表明BSA与磁性复合粒子之间是通过化学键作用被吸附的，复合粒子对BSA的最大吸附量达86 mg/g，显示出在白蛋白的分离和固定上有很大的应用潜力。Herdt等[44]利用羧基修饰的吸附/解离速度快的核壳型（Fe3O4/PAA）磁性纳米颗粒与Cu2+亚氨基二乙酸（IDA）共价交联，通过Cu2+与组氨酸较强的亲和能力实现了组氨酸标记蛋白的选择性分离，分离过程如图2所示。

　　磁性纳米粒子也是核酸分子分离的理想载体[45]。DNA/mRNA含有单一碱基错位，它们的富集和分离在人类疾病诊断学、基因表达研究方面有着至关重要的作用。Zhao等[46]合成了一种磁性纳米基因捕获器，用于富集、分离、检测痕量的DNA/mRNA分子。这种材料以磁性纳米粒子为核，包覆一层具有生物相容性的SiO2保护层，表面再偶联抗生素蛋白维生素H分子作为DNA分子的探针，可以将10－15 mol/L DNA/mRNA有效地富集，并能实时监控产物。Tayor等[47]用硅酸钠水解法、正硅酸乙酯水解法制备SiO2/Fe2O3磁性纳米粒子并对DNA进行了分离。结果表明，SiO2功能化的Fe2O3磁性纳米粒子对DNA的吸附分离效果明显好于单独Fe2O3磁性纳米粒子的分离效果，但是其吸附机理有待进一步研究。

　　32 磁性氧化铁纳米材料在生物检测中的应用

　　321 基于磁学性能的生物检测

　　磁性氧化铁纳米粒子因其特有的磁导向性、小尺寸效应及其偶联基团的活性，兼有分离和富集地作用，使其在生物检测领域有广泛的应用。当检测目标为低含量的蛋白分子时，不能通过聚合酶链反应（PCR）对其信号进行放大，而磁微球与有机染料或量子点荧光微球结合可以对某些特异性蛋白、细胞因子、抗原和核酸等进行多元化检测，实现信号放大的作用。Yang等[48]采用一对分子探针分别连接荧光光学条码（彩色）和磁珠（棕色），对DNA（顶端镶板）和蛋白质（底截镶板）生物分子进行目标分析（图3）。如果目标DNA序列或蛋白存在，它将与两个磁珠结合一起，形成了一个三明治结构，经过磁选，光学条码可以在单磁珠识别目标水平下，通过分光光度计或是在流式细胞仪读出。通过此方法检测目标分子是基于数百万个荧光基团组成的微米尺寸光学条码信号的扩增而检测出来，其基因和蛋白的检出限可达到amol/L量级，甚至更低。

Nam等［49］利用多孔微粒法（每个微粒可填充大量条形码DNA）和金纳米微粒为基础的比色法生物条形码检测技术检测了人白细胞介素2（IL2），检出限可达到30 amol/L，比普通的酶联免疫分析技术的灵敏度高3个数量级。Oh等 [50]利用荧光为基础的生物条形码放大方法检测了前列腺特异性抗原（PSA）的水平，其检出限也低于300 amol/L，而且实现了快速检测。

在免疫检测中，磁性纳米粒子作为抗体的固相载体，粒子上的抗体与特性抗原结合，形成抗原抗体复合物，在磁力作用下，使特异性抗原与其它物质分离，克服了放免和酶联免疫测定方法的缺点。这种分离具有灵敏度高、检测速度快、特异性高、重复性好等优点。Yang等[51]通过反相微乳液法制备了粒径很小的SiO2包覆的Fe3O4磁性纳米粒子，生物分子通过诱导这些高单分散的磁性纳米粒子可用于酶的固定和免疫检测。Lange等[52]采用直接或三明治固相免疫法（生物素基化抗IgG抗体和共轭连接链霉素的磁性纳米粒子组成三明治结构）和超导量子干涉法（SQUID），研究它们在确定抗原、抗体相互作用免疫检测中的应用，结果表明特异性键合的磁性纳米颗粒的驰豫信号大小依赖于抗原（人免疫球蛋白G，IgG）的用量，这种磁弛豫(Magnetic relaxation)免疫检测方法得到的结果与广泛使用的ELISA方法的结果相当。

因磁性纳米粒子独特的性能，在生物传感器上也有潜在的应用前景。Fan等［53］在磁珠上偶联被检测物的一级抗体，在金纳米颗粒上连接二级抗体，两者反应后，利用HClNaClBr2将Au氧化为Au3+，催化发光胺（Luminol）化学发光，人免疫球蛋白G（IgG）的检出限可达2 × 10－10 mol/L ，实现了磁性纳米颗粒化学发光免疫结合的方法对IgG进行生物传感分析（图4）。

　　322 类酶催化特性在生物检测中的应用

　　Cao等[54]发现Fe3O4磁性纳米粒子能够催化H2O2氧化3,3',5,5'四甲基联苯胺（TMB）、3,3'二氨基联苯胺四盐酸盐（DAB）和邻苯二胺（OPD），使其发生显色反应，具有类辣根过氧化物酶（HRP）活性（图5），而且其催化活性比相同浓度的辣根过氧化物酶高40倍。并且Fe3O4磁性纳米粒子可以运用磁分离手段进行重复性利用，显著降低了生物检测的实验成本，利用此特性可进行多种生物分子的检测。

　　利用葡萄糖氧化酶（GOx）与Fe3O4磁性纳米粒子催化葡萄糖的反应(见式（1）和(2))，通过比色法检测葡萄糖，其检测的灵敏度达到5×10－5 ～ 1×10－3 mol/L 。由于Fe3O4磁性纳米粒子制备简单、稳定性好、活性高，成本低，因而比普通酶更有竞争优势，这也为葡萄糖的检测提供了高灵敏度和选择性的分析方法，在生物传感领域的应用上展现了巨大的潜能，为糖尿病人疾病的诊断提供了快速、灵敏的检测方法。然而要提高检测灵敏度，合成催化效率高的Fe3O4磁性纳米粒子及多功能磁性纳米粒子是关键。Peng等[56]用电化学方法比较了不同尺寸Fe3O4纳米粒子的催化活性发现，随着尺寸的变小，磁性纳米粒子的催化活性变高。Wang等[57]制备的单分散哑铃型PtFe3O4纳米粒子，由于本身尺寸和结构特点，可更大限度地提高催化活性。本研究组已经合成了分散性好和磁性高的氧化铁纳米粒子并对其进行了表征，利用其磁学和催化特性，已开展了葡萄糖等生物分子的检测，该方法的检出限达到1 μmol/L，具有灵敏度高、操作简便和成本低等优点[58]。

　　总之，Fe3O4磁性氧化铁纳米粒子不但具有显著的超顺磁性，而且具有类辣根过氧化物酶催化特性，可通过使用过氧化物敏感染料，设计了一系列（如乙肝病毒表面抗原等）的免疫检测模型[59]，因此超顺磁性纳米粒子在生物分离和免疫检测领域具有广阔的应用前景。

　4 结 语

随着纳米技术的迅速发展，磁性氧化铁纳米粒子的开发及其在生物医学、生物分析、生物检测等领域的潜在应用已经越来越受到重视，但同时也面临很多挑战和问题。（1）构建并制备尺寸小、粒径均一、分散性和生物相容性好及催化性能高的多功能磁性纳米粒子；（2）根据被检测生物分子的特点设计多功能磁性氧化铁纳米粒子，实现高灵敏度、特异性检测；（3）利用纳米氧化铁颗粒作为分子探针进行实时、在线、原位、活体和细胞内生物分子的检测。这些问题不仅是纳米材料在生物分子检测领域应用需要解决的难点，也是目前其进行生物分子检测研究的热点和重点。

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　　铁胆石是在云南地区发现的一种圆体石头，它有很多形状，但是主要以圆形为主。铁胆石是一种表面散步着许多**晶体的岩石，它主要在河流下游。铁胆石的磁性也是比较强的，所以大多数人喜欢购买铁胆石放在家里镇宅。铁胆石的外形是很有艺术感的，属于大自然的工艺品。那么铁胆石的价格是多少呢它有哪些用途下面我们一起来看云南铁胆石的相关知识的介绍吧。

　　一、铁胆石的价格

　　铁胆石分为很多级别，最好的铁胆石是极品铁胆石，不管是外形大小还是沉淀的年份都是很久的。这种极品的铁胆石的价格可以达到上百万。普通的铁胆石的价格不是很贵，大概在100元到1000元左右。铁胆石一般不会批量销售，因为铁胆石主要用于工艺摆设，建筑装饰。大型的铁胆石的价格是比较贵的，因为铁胆石的数量比较少。

　　二、铁胆石的用途

　　铁胆石是一种外形非常独特的石头，它含有多种矿物质，而且本身带有磁场。它可以消除别的石头的磁性，可以作为消磁晶石使用。大家知道消磁晶石的什么吗我们平时佩戴的玉镯和玉石手链跟着主人的时间久了，会产生磁场。磁场如果没有及时的消除会对人体造成伤害，消磁晶石可以帮助我们将身上佩戴的玉石进行小时。铁胆石可以起到这样的作用。

　　另外，铁胆石还可以辟邪，因为它的磁性比较强，它可以改变室内的磁场，达到辟邪的作用。还可以带来好运，而且铁胆石本身就具有很高的欣赏价值，它的用途大多数是用于装饰和观赏。铁胆石可以帮助我们开运，可以稳定我们的磁场，让我们的事业一帆风顺。从迷信的角度来说，铁胆石的用途是为了提升买主的气场和运势的。铁胆石的是一种矿物质天然石头，它可以增强人体的免疫力，家里摆放铁胆石可以招财进宝，岁岁平安。

　　三、铁胆石的介绍

　　云南铁胆石形成于距今25亿年至54亿年的寒武纪早期，科学的名称叫做结核石，它是在地壳中的沉积物沉积或堆积之后的一个漫长的成岩过程中所进行的物以类聚的化学作用下，由某种或几种矿物质聚集而生长成的球状、连球状或不规则状矿物团块。云南铁胆石其形状以圆形和椭圆形居多，此外还有壶形、坛形、罐形、帽形、果形、沙锅形、铁饼形、车轮形、飞碟形、碗碟形、葫芦形、哑铃形、花生形、香炉形、三连体、多联体以及动植物形体等，石体表层散布的硫化铁**晶体，以及晶体所构成的图案，光芒四射，璀璨夺目。石体的黑色幽深微秒，高远莫测;**金属附着物则像是黄金铸成的浮雕，富丽堂皇，又似天公写意的手笔，赏心悦目。

　　观赏石的颜色在同类石种中常以吉祥的暖色调为上品，云南铁胆石却出人意料的以富丽堂皇的金**先声夺人，由于石胆上的金**硫化铁金属光泽与黑色的石体对比度强烈，视角冲击力较大。可以这么说，在当今的赏石王国中，云南铁胆石较好的具备了科学性、观赏性和趣味性的美石。它符合东方人的赏石观，同时也符合西方人的赏石观，是东西方赏石文化的完美结合体。

　　云南铁胆石是最近两年来才新兴的一个石种，上市时间非常短，很多人对此还知之甚少。而且只在云南省的东川、会泽、宜良等少数地方出产，产量十分有限，现在已是奇货可居，一般场所已不能买到，这也是该石种热销和成为收藏界追捧对像的一个重要原因。

　　现在大家了解铁胆石的价格和用途了吗铁胆石的主要作用是摆设观赏。我国是一个很注重风水命理的国家，对于玉石类都非常的执着，铁胆石的用途主要是为了辟邪和增加运势。但是真正好的铁胆石的价格也是比较昂贵的，最贵的铁胆石的价格可以超过钻石和黄金。铁胆石可以带来好运也不是凭空捏造的，因为它的磁场极强，可以增强我们自身的磁场。以上就是关于云南铁胆石的详细介绍以及用途和价格的介绍了，大家都了解了吗？还有其他想知道的吗？可以关注我们土巴兔网站哦。希望能够帮到大家，祝大家生活愉快。

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