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作为一名理工科的资深搬砖工 经常在论坛里看到这样的帖子  可能每个初入科研圈的小白都有这样的疑问 摸爬滚打多年的老哥哥要科普下 扫描电子显微镜也就是SEM （scanning electron microscope） 拍出来的的原始照片是黑白的 这些色彩鲜艳的电镜图 都是通过后期处理得到的  为了一次性解决各位关于扫描电镜的各种问题 我们准备了这篇干货 前期怎么拍+后期怎么P 一步到位帮你解决电镜图的各种疑难杂症  Tips：文末附赠扫描电子显微镜培训PPT（内部资料） 电镜图的拍摄 扫描电镜的优点 ☑ 高分辨率。现代先进的场发射扫描电镜的分辨率 已经达到1nm， 钨灯丝电镜也可达到3-6nm。贝克公式表示：d=0.61/nsin，电子束波长=12.26/V0.5(伏)有较高的放大倍数(人眼分辨率/仪器分辨率)，20-20W倍之间连续可调； ☑ 有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构 ☑ 试样制备简单。 ☑ 配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析。  SEM中的三种主要信号 ☑ 背散射电子：背射电子的产额随样品的原子序数增大而增加，所以背散射电 子信号的强度与样品的化学组成有关，即与组成样品的各元素平均原子序数有关。背散射电子成像的衬度是由于原子序数的不同引起的，所以背散射电子一般用于区别不同的相，用来看金相试样的不同区。  ☑ 二次电子：二次电子像主要是反映样品表面10nm左右的形貌特征。  ☑ X射线：入射电子在样品原子激发内层电子后外层电子跃迁至内层时发出的光子，各种元素具有自己的X射线特征波长，通过收集和分析可进行成分分析。 样品制备方式及要求 ☑ 固体，表面导电（不导电的样品，要先进行镀膜处理，在表面形成一层导电膜），可以使块状或粉末状；样品在高真空中能保持稳定； ☑ 不含水分或其他易挥发物质，含水分或挥发物的样品要先进行烘干处理； ☑ 不可测磁性样品，避免观察时损坏电镜，测量前要尽心消磁处理； ☑ 样品尺寸不可超过电镜台的尺寸，高度也有一定限制；  60度倾斜断面台  普通平面电镜台  90度倾斜断面台 几种典型样品制备 ☑ 固体样品制备，比较简单，用导电胶固定在电镜台，不导电的进行镀膜处理就可以了，一般容易制备，注意尺寸和高度就可以； ☑ 粉末状样品的制备，在电镜台上粘一层导电胶，将样品粉末撒在上面，用吸耳球把多余未粘住的粉末吹去，第二种方法是粉末制备成悬浮液滴在样品台上待溶液挥发，粉末站在导电胶上；样品制备完后，需再镀层导电膜才能在电镜中观察； ☑ 固体断面样品制备，很多人对于玻璃基底的样品制备存在问题，对于这类样品的制备，有两种方法，一是在正面边缘处用玻璃刀划下印记，再用力掰开，另一种方法是将样品悬空在样品反面划，再掰开，之所以使样品悬空的原因是防止样品表面在玻璃刀划切的过程中被摩擦破坏表面形貌。  形貌扫描操作步骤 电镜的操作，我们主要以日本电子JEOL JSM-7500场发射扫描电子显微镜为主，讲解电镜的操作。操作面板上有高低倍切换，放大缩小，聚焦，对比度，亮度，相散调节，以及扫描模式切换、照相、活动画面控制等功能键。  SEM整体 基本操作按键 电子枪开关 操作面板 操作实例演示 对于基础操作，我们一般在低倍模式下找到我们要观察的样品，然后通过高低被切换按钮进入高倍模式，通过聚焦调节画面清晰，调节的方式基本跟显微镜的方式相同，左右调节找到最清楚焦距； 通过调节自动对比度或者手动调节亮度和对比度，调节图片的亮度、对比度，得到清晰的图像。直接点击控制面板的photo按钮即可完成图像的拍摄并自动弹出保存窗口，保存即可。 调焦中的小技巧 Q：放大之后找不到目标，不知道是不是清楚，怎么办? A：可能你的样品特别小在小倍数下看不见，但是放大后视野变小不确定是否有要看的东西，这时候，我们一般是找一个明显的能分辨样品表面的目标，比如上面掉落的脏东西或者表面划痕或者样品边缘，进行快速聚焦，在移动到样品表面进行更大倍数的聚焦。 Q：找到目标后，无法聚焦清楚，怎么调节焦距都无法聚焦，怎么办？ A：要考虑是否是相散问题造成图像不清楚（如下图）。无论是否存在相散问题，调焦的过程中都是一个位置是相对左右最清楚的，我们都用过光学显微镜，都比较有经验，调焦过程是左右调的，总有一个位置是比较清楚的。将焦调好后，再调节xy方向的相散，方法跟调焦过程相同，建议初学者先调节XY中的一个，清楚之后，再调另一个。XY调完之后，在调节一下焦距，使画面调制最清晰状态。调节画面亮度对比度。就OK了。 相散问题造成图像不清楚 电镜图的美化 如何将死气沉沉的黑白图电镜图 变成样色彩丰富的呢？ 十个步骤让你的电镜图做出改变 01 打开Photoshop文件打开电镜图，在菜单栏-图像-模式下修改图像模式为RGB颜色，如图1所示。 图1 02 右下角井盖图标，选择纯色填充，如图2所示。选择一个自己喜欢的颜色。如图3所示。 图2 图3 03 修改图层混合模式为颜色，如图4所示。这样就给电镜图片添加了单色。 图4 04 点击添加纯色图层的蒙版，就是右侧的白色矩形，用画笔涂，矩形上黑色不上色，白色上色。英文状态下按键盘上[ ]对画笔放大和缩小，小心仔细地涂抹吧，如图5、图6所示。 图5 图6 05 继续通过右下角井盖图标，如图7所示。 图7 06 添加纯色，选择一个与已有颜色颜色差别较大的颜色，如图8所示。 图8 07 修改图层混合模式为颜色，如图9所示。 图9 08 将图层拖到顶层，选中蒙版，用画笔工具进行涂抹，如图10所示。 图10 09 多次重复步骤6-9，即可对电镜图上几种颜色，如图11、图12所示。 图11 10 图12 Get更多科研绘图技巧 敬请关注 👇👇👇 SCI科研绘图专题培训 超过10年科研绘图经验 NSC金牌设计师 手把手教你如何从小白变大神 作为国内领先的专业科研绘图企业，中科幻彩拥有百位硕博组成的设计师团队，深厚的科研背景+专业的设计水准=每年为超过1000个课题组制作超过3000幅论文配图作品+开课四年内举办超过200场科研绘图培训教授超过3000名学员。 Dr.Yin/Dr. Ding 北京大学博士 中科院化学所博士 中科幻彩设计总监 主讲老师毕业于北京大学、中科院化学所，拥有物理化学等专业博士学位，师从中国科学院院士，发表Nat. Commun./Sci. Adv./Adv. Mater.等SCI论文数篇，拥有深厚的科研背景，并受邀参与Science Nature Cell杂志中国主编圆桌对话会议，十年设计工作经验，制作顶刊封面作品一千余幅，为世界顶级学术期刊Science创作三维动画。 作为首批从事科学可视化表达的从业者，主编了国内首本月销量过万的科研绘图工具书《科研论文配图设计与制作从入门到精通》，目前已拥有百余场线下绘图培训的经验，其通俗精炼的授课风格和实践性突出的技能强化，每场培训的好评率均在99%以上，让近3000名零基础学员从小白入门科研绘图，并培养了一批水平高超的科研绘图设计师。 如果你是没基础的科研小白，不要担心入门难，因为我们90%以上的学员都是零基础，经验丰富的金牌讲师，手把手带你从入门到精通； 如果你是有基础的老司机，不要担心课程只是蜻蜓点水浮于表面，充实的案例教学模式，带你挖掘更多隐藏技能，游刃有余玩转各种科研绘图软件。 课程内容 1 “高颜值”论文配图的基本标准 ▲国际期刊投稿对图片的标准清单解读：版式、分辨率、格式、色彩模式； ▲掌握所投期刊的要求，如何利用高质量配图博得审稿人的认可，做到“投其所好”； ▲科研论文配图的图像学知识：位图与矢量图的不同适用场合及优劣对比、原始图像获取的注意事项、投稿返修图片问题汇总分析、各种图像格式的适用场合及优劣对比； ▲结合实例，讲解论文配图常见设计误区及标准解决方案； ▲科研论文配图的设计思路：构图、箭头、线条、文字、配色以及形象化的表现手法 2 图像数据的美化处理 ▲电子显微镜等成像设备的采图原理、及其数据处理差异、采图参数； ▲SCI杂志对图像的尺寸要求、采图原则、后处理注意事项； ▲照片类图像数据的色彩校正深入分析讲解：图像剪裁、颜色匹配、颜色通道合成、明暗对比优化、电镜伪彩上色、黑场白场中性灰场等详解、多图像排版、某些图片数据如何获取原始图等； ▲电镜图的伪彩上色处理，纳米球尺寸/粒径分布测量，光照不均校正/物镜污渍去除，白平衡的规范化调节； ▲图片瑕疵修复及科研论文配图允许范围内的修改方式和操作； ▲图层/蒙版/曲线、调色：曲线/色阶、图像裁剪、像素/尺寸修改、自动拼接、测量、TEM照片上色。 『学习软件：Photoshop』 3 科研论文TOC&Scheme的设计制作 ▲快速制作高质量科研论文插图的基本设计思路与流程，示意图绘制、配色入门、美化图表、论文大图排版、会议展报制作等。学员在老师的带领下练习由简单到复杂的案例，课程结束后学员有能力自己制作Nature等顶刊级别的图表； ▲TOC内容图/Scheme流程图的基本要求，箭头标注的设置制作和使用标准，深入分析并详细解释如何思考布局、设置画布大小、字体与字号的选择、线条粗细、如何科学裁剪图片、如何精准排版、各种标注线和箭头的规范化处理、矢量绘图原理、常见效果及其实现、配色/字体/排版、论文配图要点及如何导出小体积高清图片； ▲AI常规操作及科技绘图常用工具，利用该软件进行数据图的修饰美化、二维图像的设计制作、流程图的排版整合，结合实例详细教授AI绘制科研配图的技巧和要点； ▲文章插图中基本图形的艺术化设计制作，深入剖析高级色彩搭配的要点，两色/三色搭配、主色/辅助色/点缀色、相近色/对比色、论文配色思路，并附赠超值资源包下载。 『学习软件：AI』 4 Photoshop在科研绘图中的应用 ▲结合高档次杂志最新案例进行技术学习，核心技巧如图层/蒙版/曲线、曲线/色阶、图像裁剪、像素/尺寸修改、自动拼接等重点功能； ▲学习高级抠像的常用技巧（并赠送人像美化技法和超值资源素材包下载），根据当场次学员科研背景，详细教授论文配图中常用图形绘制； ▲利用Photoshop实现艺术化封面/配图的设计，顶级杂志的封面设计技巧和基本思路，如何独立完成一张封面的设计。 『学习软件：Photoshop』 5 如何让你的配图更立体、更高级 ▲三维绘图软件在科研论文配图设计中的重要应用，根据当场次学员科研背景进行特定模型素材的制作学习； ▲通过基础科研模型（如甲烷分子等）熟悉工具栏和基本操作，学习常用功能的快捷操作，常用工具的调用：快速创建准确分子模型晶格工具，创建任意弯曲的形状路径变形绑定工具，快速创建规律排列的晶体模型阵列工具，一次性创建大量相同模型散布工具，制作多孔模型布尔工具，自由形式工具绘制细胞表面的凹凸，软选择工具制作材料表面的鼓包等，学习使用Vray渲染器渲染模型和修改材质让图像更加立体生动。 『学习软件：3ds Max/C4D』 6 各种软件的综合运用 ▲结合国际顶级SCI期刊杂志封面及配图进行实战训练，从设计思路的整理、模型的设计制作和图片内容的排版制作进行深度解析，手把手带领学员从零开始设计制作，综合运用包括Chem Office、Origin等科研作图软件以及Ps、AI、3ds Max/C4D等专业绘图软件的各种优势功能，教授PPT软件的高阶使用技巧，包括如何利用PPT制作技术路线图，反应机制图，基本几何图形如矩形/圆形/线条/多边形/箭头等，并使用填充，渐变，阴影等效果； ▲随课赠送原版科研绘图素材包以供学员课后投稿使用，掌握绘制常用图像处理/示意图，轻松应付日常应用场景，并具备以后自我提升的方法能力。 『学习软件：Chem Office、Origin、PPT、3ds Max/C4D』 课程目标 ▲熟练使用国际通用的论文配图制作软件Photoshop、Illustrator、3ds Max及其他图表制作软件； ▲配合制作出符合国际规范的、可投稿至世界任何国际期刊的高质量论文配图； ▲掌握所投期刊的要求，如何利用高质量配图博得审稿人的认可，做到“投其所好”； ▲科研论文配图的设计思路：构图、箭头、线条、文字、配色以及形象化的表现手法； ▲毕业答辩、成果汇报、项目申请书撰写、著作编纂等工作中，需要高质量图片均可轻松应对。 ✔不犯错图像错误； ✔提升日常图像处理效率、准确度； ✔具备部分高级图像分析能力。 案例展示 |
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