透射电镜基础理论必备知识

透射电镜基本知识总结
1、透射电镜基本构造:
照明系统:电子和会聚镜(双聚光镜系统)
成像系统:物镜、中间镜、投影镜
记录系统:底片照相系统、图像观察增强器、CCD记录系统
2、两种操作模式及其原理:
成像模式:中间镜的物平面与物镜的像平面重合,获得正空间信息,最终获得显微像。
衍射模式:中间镜的物平面与物镜的焦平面重合,获得倒空间的信息,最终获得衍射谱。利用电镜中的物镜光栏,仅选取透射束成像,成为明场像 (Bright-field image),若仅选取衍射束成像,形成暗场像 (Dark-field image)。
3、两种基本样品制备方法:离子剪薄和双喷。双喷样品有可能污染极靴。
4、加速电压:给灯丝发出的电子以电压,使得电子获得足够的速度以穿透样
品。
5、电子:发射电子的电极。现在主要有热发射(发卡W灯丝和LaB6灯丝)
和场发射(冷场发射,热场发射——schottky)。
6、光阑:选择性通过电子。
7、像散:由于磁透镜在两个相互垂直的方向上聚焦能力不同,当这个较强的方
向聚焦时,与之垂直的方向尚未聚焦;而当较弱的方向开始聚焦时较强方向散焦,因而在任何一个像面上的像都不是一点而是小散焦斑。如下图。(垂直方向)
8、球差:透镜对离轴远的电子比离轴近的电子有更强的会聚能力,因而在高斯
面上,一个屋的的相不再是一个点而是一个圆盘。如下图。(半径大小)。
9、差:差产生的根源是成象电子的能量分散,而磁透镜对不同能量的电子
的聚焦能力不同,因而在高斯像平面上,一个物点的像变成了一个圆斑。电子能量分散的原因:加速电压波动,电子束与物质的相互作用(非弹性散射)(电压不稳定、电子束相互作用、真空度不够)
10、选区电子衍射:进行电子衍射分析时,往往对样品的某一微小区域的单晶
电子衍射感兴趣。通过选区,可以直接获得该微区的倒易点阵截面。 11、选区电子衍射的操作步骤:
z调整中间镜电流使选区光阑边缘的像在荧光屏上非常清晰,这就使中间镜的物面与选区光阑的平面像重;
z调整物镜电流试样在荧光屏上呈现清晰像,这就使物镜的像平面与选区光阑及中间镜的物面相重;
z抽出物镜光阑,减弱中间镜(用于衍射的)电流,使其物面与物镜后
12、
13、
14、
15、
焦面
z在现
整到
z减弱
冰鲜台束,
电镜的
所能识高温锂基脂
焦深:设
则D0=
景深:
则D
f
衬度:样
冷库蒸发器衬度有
Z衬度和
面相重,在荧
现代电镜中,
到最小最圆;
弱聚光镜电流
使衍射斑尽
微机消谐器
分辨本领、
识别的两个相
设物镜聚焦
=AB称为焦
设像面调焦手机支撑架
AB称为景深
样品的下表
有质厚衬度
和衍射衬度
荧光屏上获
,只要转换
流以降低入
尽量明锐。
分辨率:
相邻点之间
焦于O点,
焦深。
焦于I点,
深。
表面出射波的
(与原子有
度。
获得衍射谱的
换倒衍射模
入射束孔径
是指电镜系
间的最小距称
于O点前、后
于I点前、
的强度分布
有关)
,相位
的放大像;
式,并调节
角,得到尽
系统能识别
称之为分辨
后的A、B之
、后的A、B
布,即像的衬
位衬度(透射
节衍射镜电
尽可能趋近
别物中两个相
辨率。
之间的物也
B之间面内
衬度。(明场
射束,衍射
电流使中心斑
近于平行的电
相邻点的能
也能清楚成像
内的像均清楚
场像,暗场像
射束相互干涉
斑调
电子
能力;
像,
楚,
像)。
涉),
16、 衍衬像的类型:仅让透射束通过光阑所成之像为明场像;仅让衍射束通过
所成之像为暗场像。为了消除像差影响,移动用于成像的衍射束使之与光轴平行,这样的暗场像又称之为中心暗场像。 明场像和暗场像的关系——衬度上互补,若入射束的能量为I 0,在双束近似条件下,除透射束外,还
有一衍射束,若透射束的能量为I t ,衍射束的能量为I d , 则有: I 0= I t +I d 或 I t = I 0 -I d  。
17、 质厚衬度:是由于试样各处组成物质的原子种类不同和厚度不同造成的衬
度。(试样的厚度差异引起的电子束透射程度不同,从而形成的衬度)
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18、 相位衬度:当透射束河至少一束衍射束同时通过物镜光阑参与成像时,由
于透射束与衍射束相互干涉,形成一种反应晶体点阵周期性的条纹想和结构像。这种像的形成是透射束和衍射束相位相干的结果,故称为相位衬度。
19、 衍射衬度:由于各处晶体取向不同或晶体结构不同,满足布拉格条件的程
度不同,使得对应试样下表面处有不同的衍射效果,从而在下表面形成一个随位置而异的衍射振幅分析,这样形成的衬度为衍射衬度。
20、 相机长度:Lλ=rd,r 是衍射斑到透射斑的距离,λ为波长,Lλ为相机
常数。L 为相机长度。L=f(0)M 2M p
21、 样品台倾转角:
22、 消光条纹:
消光条纹是正空间信息,而系统消光、结构消光为倒空间信息。
消光距离的定义: 当晶体的厚度t 变化一个时ξg ,透射波k 0和衍射波k 的
强度从一个极小(大)变化到另一个极小(大) ,即出现消光,故称作衍衬干涉条纹的消光距离。
消光距离及其物理意义:当散射波在晶体中第一次达到振幅最大时所应经过的距离,这个距离的两倍,也就是散射波在运行过程中两次强度为零时所对应的距离。这就是消光距离。
消光距离计算公式:
为了使试验较好的满足运动学条件,要求试样厚度远小于一个消光距离,这意味着对一般金属而言,只能是几nm。这当然是困难的,由此也看出了运动学理论的局限性。
等厚条纹:
随试样厚度均匀变化而出现的条纹。楔形晶体边沿不同厚度处,对应着不同的强度,从而在试样下表面显示出明暗相间周期变化强度分布,记录在底片上称为等厚条纹。
等倾条纹:
试样局部取向均匀变化引起的,即弯曲消光轮廓。从金属薄膜剪切试样时,刀口处易受弯曲,以至局部区域发生了取向的连续变化,成暗场相时,这些部位就会得到在强的中心暗纹两侧连续分布着若干次强暗纹的特征纯度,称为弯曲消光轮廓或等倾条纹。

本文发布于:2024-09-21 21:51:51,感谢您对本站的认可!

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