01——球差电镜的原理及分类
球差是像差的⼀种，是影响TEM分辨率的主要原因之⼀。由于像差（球差、像散、彗形像差和⾊差）的存在，⽆论是光学透镜还是电磁透镜，其透镜系统都⽆法做到完美。光学透镜中，可通过将凸透镜和凹透镜组合使⽤来减少由凸透镜边缘汇聚能⼒强中⼼汇聚能⼒弱所致的所有的光线(电⼦)⽆法会聚到⼀个焦点的缺点，可对于电磁透镜，我们没有凹透镜，球差便成了影响TEM分辨率最主要也最难解决的问题。 Schematic diagram of Cs-TEM without Cs-corrected (left side) ,with Cs-corrected (right side)
⽤球差校正装置扮演凹透镜修正球差的透射电镜即为球差透射电镜（Special Aberration Corrected Transmission Electron Microscope, AC-TEM）。由于TEM分为普通的TEM和⽤于精细结构成像的STEM，故球差电镜也可分为AC-TEM（球差校正器安装在物镜位置）和AC-STEM（球差校正装置安装在聚光镜位置）。此外，还有在⼀台TEM上同时安装两个校正器，同时校正汇聚束（Probe）和成像（Image）的双球差校正TEM。
Interface of Silicon {Corrected VS Uncorrected}
02——球差透射电镜（AC-TEM）的优势：超⾼分辨率
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相⽐传统TEM，由于AC-TEM有效削减了像差，AC-TEM分辨率显著提⾼。传统TEM、STEM的分辨率在纳⽶、亚纳⽶级，⽽AC-TEM和AC-STEM的分辨率则能够达到埃级和亚埃级别！分辨率的提⾼意味着能够对材料进⾏更精细更准确的结构表征。 HAADF STEM imaging of Gallium Nitride in 211 Projection
03——球差TEM的应⽤：总有⼀样适合您我还缺少什么
1）STEM：成像上，TEM和HRTEM的光照射范围是⾯，⽽STEM是⼀点⼀点的扫射，然后再收集。显然STEM对结构的表征更加细致。STEM和常规TEM⼀样也分明场和暗场，但STEM常常和HAADF（⼀种⾼⾓环状暗场探测器）连⽤以获得材料的微区结构及元素分布信息。 2）EELS（电⼦能量损失谱）：利⽤⼊射电⼦引起材料表⾯电⼦电离、价带电⼦激发、震荡等，发⽣⾮弹性散射，⽤损失的能量来获取表⾯原⼦的物理和化学信息的⽅法。通过电⼦能量损失谱(EELS)和X射线能谱仪(EDS)可以获得样品的化学信息，从⽽替换结构信息。
STEM HAADF像、EDX与EELS像
3）HRTEM（⾼分辨像）：⽤来观测晶体内部结构、原⼦排布以及位错、孪晶等精细结构。⾼分辨像是相位衬度像，是所有参加成像的衍射束与透射束因相位差⽽形成的⼲涉图像。 19世纪
a）Au-Pd核壳纳⽶棒的⾼分辨像及FFT变换图（相当于电⼦衍射图），b） a)中的局部放⼤图
e-j N-CNT组装的中空⼗⼆⾯体SEM、TEM和HRTEM图像
火力发电厂设计技术规程4）Mapping（EDS/EDX）：⽤于获得合⾦、纳⽶管、壳体材料等的元素分布，进⽽辅助物相鉴定或结构分析等。
左边是单个Au-Pd核壳纳⽶棒的HAADF-STEM及EDS线扫，右边是左边纳⽶棒的元素分布Mapping
5）会聚束电⼦衍射花样（CBED）：⼊射电⼦以⾮平⾏光⼊射样品并发⽣衍射时，物镜后焦⾯上的透射斑和衍射斑均扩展为圆盘，⽽圆内的各种衬度花样将反应样品晶体结构的三维信息。会聚束主要应⽤于晶体对称性、晶体点阵参数、薄晶⽚厚度、晶体和准晶体中位错⽮量的测量及材料应变场研究。
6）选区电⼦衍射花样（SAED）：⽤于晶体结构分析，晶格参数测定，辅助物相鉴定等。
财会研究
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