透射电子显微镜及其应用

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透射电子显微镜的原理与应用

透射电子显微镜的原理与应用

透射电子显微镜的原理及应用一.前言人的眼睛只能分辨1/60度视角的物体,相当于在明视距离下能分辨0.1mm 的目标。

光学显微镜通过透镜将视角扩大,提高了分辨极限,可达到2000A 。

光学显微镜做为材料研究和检验的常用工具,发挥了重大作用。

但是随着材料科学的发展,人们对于显微镜分析技术的要求不断提高,观察的对象也越来越细。

如要求分表几十埃或更小尺寸的分子或原子。

一般光学显微镜,通过扩大视角可提高的放大倍数不是无止境的。

阿贝(Abbe )证明了显微镜的分辨极限取决于光源波长的大小。

在一定波长条件下,超越了这个极限度,在继续放大将是徒劳的,得到的像是模糊不清的。

图1-1(a )表示了两个点光源O 、P 经过会聚透镜L ,在平面上形成像O ,、P ,的光路。

实际上当点光源透射会聚成像时,由于衍射效应的作用在像平面并不能得到像点。

图1-1(b )所示,在像面上形成了一个中央亮斑及周围明暗相间圆环所组成的埃利斑(Airy )。

图中表示了像平面上光强度的分布。

约84%的强度集中在中央亮斑上。

其余则由内向外顺次递减,分散在第一、第二……亮环上。

一般将第一暗环半径定义为埃利斑的半径。

如果将两个光源O 、P 靠拢,相应的两个埃利斑也逐渐重叠。

当斑中心O ,、P ,间距等于案例版半径时,刚好能分辨出是两个斑,此时的光点距离d 称为分辨本领,可表示如下:αλs in 61.0d n = (1-1) 式中,λ为光的波长,n 为折射系数,α孔径半角。

上式表明分辨的最小距离与波长成正比。

在光学显微镜的可见光的波长条件下,最大限度只能分辨2000A 。

于是,人们用很长时间寻找波长短,又能聚焦成像的光波。

后来的X射线和γ射线波长较短,但是难以会聚聚焦。

1924年德布罗(De Broglie)证明了快速粒子的辐射,并发现了一种高速运动电子,其波长为0.05A。

,这比可见的绿光波长短十万倍!又过了两年布施(Busch)提出用轴对称的电场和磁场聚焦电子线。

TEM(透射电子显微镜)

TEM(透射电子显微镜)

细胞结构解析
细胞膜结构
透射电镜图像可以清晰地展示细胞膜的精细结构,如细胞膜的厚度、 细胞器的分布等。
细胞器结构
透射电镜能够观察到细胞内的各种细胞器,如线粒体、内质网、高 尔基体等,有助于了解细胞器的形态和功能。
细胞骨架结构
透射电镜能够观察到细胞骨架的超微结构,如微管、微丝和中间纤维 等,有助于了解细胞骨架在细胞运动、分裂和分化中的作用。
TEM应用领域
01
02
03
04
生物学
研究细胞、组织和器官的超微 结构,如细胞器、细胞膜、染
色体等。
医学
用于诊断疾病,如癌症、传染 病等,以及药物研发和疫苗制
备过程中的结构分析。
地质学
观察岩石、矿物和矿物的微观 结构,研究地球科学中的各种
地质现象。
材料科学
研究金属、陶瓷、高分子等材 料的微观结构和性能,以及材
控制切片的厚度,通常在50~70纳米之间,以确 保电子束能够穿透并观察到样品的内部结构。
切片收集与处理
将切好的超薄切片收集到支持膜上,并进行染色、 染色脱水和空气干燥等处理。
染色
染色剂选择
选择适当的染色剂,如铅、铀或 铜盐,以增强样品的电子密度并
突出其结构特征。
染色时间与温度
控制染色时间和温度,以确保染色 剂与样品充分反应并达到最佳染色 效果。
清洁样品室
定期清洁样品室,保持清洁度 。
检查电子束系统
定期检查电子束系统,确保聚 焦和稳定性。
更新软件和驱动程序
及时更新TEM相关软件和驱动 程序,确保兼容性和稳定性。
定期校准
按照厂家建议,定期对TEM进 行校准,确保观察结果的准确
性。
06 TEM未来发展

透射电子显微镜的应用

透射电子显微镜的应用

透射电子显微镜的应用透射电子显微镜具有分辨率高、可与其他技术联用的优点,在材料学、物理、化学和生物学等领域有着广泛地应用。

1、材料的微观结构对材料的力学、光学、电学等物理化学性质起着决定性作用。

透射电镜作为材料表征的重要手段,不仅可以用衍射模式来研究晶体的结构,还可以在成像模式下得到实空间的高分辨像,即对材料中的原子进行直接成像,直接观察材料的微观结构。

电子显微技术对于新材料的发现也起到了巨大的推动作用,D.Shechtman借助透射电镜发现了准晶,重新定义了晶体,丰富了材料学、晶体学、凝聚态物理学的内涵,D.Shechtman也因此获得了2011年诺贝尔化学奖。

2、在物理学领域电子全息术能够同时提供电子波的振幅和相位信息,从而使这种先进的显微分析方法在磁场和电场分布等与相位密切相关的研究上得到广泛应用。

目前,电子全息已经应用在测量半导体多层薄膜结构器件的电场分布、磁性材料内部的磁畴分布等方面。

中国科学院物理研究所的张喆和朱涛等利用高分辨电子显微术和电子全息方法研究了Co基磁性隧道结退火热处理前后的微观结构和相应势垒层结构的变化,研究结果表明,退火处理可以明显地改善势垒层和顶电极、底电极之间的界面质量,改进势垒本身的结构。

3、在化学领域原位透射电镜因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。

利用原位透射电子显微镜进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过程,以期望从化学反应的本质理解、调控和设计材料的合成。

目前,原位电子显微技术已在材料合成、化学催化、能源应用和生命科学领域发挥着重要作用。

透射电镜可以在极高的放大倍数下直接观察纳米颗粒的形貌和结构,是纳米材料常用的表征手段之一。

天津大学的杜希文和美国Brookhaven国家实验室的HoulinL.xin等用原位透射电镜观察了CoNi双金属纳米粒子在氧化过程中形貌的变化,充分混合的Co、Ni 合金粒子经过氧化后,Co和Ni发生了空间上的部分分离,并在理论上对该现象进行了解释。

仪器分析SEMTEM

仪器分析SEMTEM

仪器分析SEMTEMSEM(扫描电子显微镜)和TEM(透射电子显微镜)是两种常用的仪器分析方法,用于观察材料的微观结构和成分。

它们都利用电子束与样品的相互作用来获取信息。

下面将分别介绍SEM和TEM的工作原理和应用。

SEM利用高能电子束与样品表面的相互作用来观察样品的表面形貌和成分。

其工作原理如下:电子枪产生的聚焦电子束通过透镜系统形成一个细小的电子束,并聚焦引导到样品表面上。

与样品表面相互作用的电子束导致了反射、散射或吸收,其中部分电子通过接收器收集到形成信号。

这些信号被转换成图像,并在显微镜屏幕上显示出来。

SEM可以提供高分辨率、大深度以及大视场的表面形貌图像,并且可以通过能谱分析系统对样品的元素组成进行表征。

SEM广泛应用于材料科学、生物科学、纳米科学等领域。

在材料科学中,SEM可以用于观察材料的晶体形态、纹理、表面缺陷等。

在生物科学中,SEM可以用于观察细胞、组织和生物材料的形貌和结构。

在纳米科学中,SEM可以用于研究纳米材料的形貌、尺寸和形状。

此外,SEM还可以用于分析样品的成分和化学组成。

相比之下,TEM是一种通过透射电子束与样品相互作用来观察材料的内部结构和成分的方法。

其工作原理如下:电子枪产生的电子束经过透镜系统形成一个细小的电子束,并聚焦到样品上。

样品上的一部分电子透过样品,并通过设备上的透射电子探测器来检测。

这些透射电子被转换成图像,并在显微镜屏幕上显示出来。

TEM具有高分辨率的优点,可以提供关于样品内部结构和成分的详细信息。

TEM广泛应用于材料科学、生物科学、纳米科学等领域。

在材料科学中,TEM可以用于观察材料的晶格结构、晶界、层状结构等。

在生物科学中,TEM可以用于观察细胞、组织和病毒等的内部结构。

在纳米科学中,TEM可以用于观察纳米材料的结构、尺寸和形貌。

此外,TEM还可以用于分析样品的成分和化学组成。

综上所述,SEM和TEM是常用的仪器分析方法,用于观察材料的微观结构和成分。

透射电子显微镜系统用途

透射电子显微镜系统用途

透射电子显微镜系统用途透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,简称TEM)是现代科学研究中一种重要的工具。

透射电子显微镜利用电子束与材料之间的相互作用过程,可以对材料的微观结构进行研究,具有非常高的空间分辨率和分析能力。

透射电子显微镜系统多用于材料科学、生物学、物理学等领域的研究,在以下几个方面有着广泛的应用。

首先,在材料科学领域,透射电子显微镜可用于研究材料的晶体结构。

材料的微观结构对材料的性能和行为有着重要影响,透射电子显微镜可以通过电子衍射技术获得材料的晶体结构信息,包括晶格常数、晶面取向、位错等。

通过观察材料不同晶面之间的相对位置、原子分布的均匀性以及位错和缺陷的分布情况,可以揭示材料的晶体缺陷机制、相变行为等,为材料设计和优化提供重要的理论依据和指导。

其次,在生物学领域,透射电子显微镜可以用于研究生物样品的细胞结构和超微结构。

由于电子波长比光波短得多,透射电子显微镜可以在非常高的分辨率下观察细胞器、细胞膜、核糖体等细胞结构的细节。

透射电子显微镜还可以通过结合能谱分析技术,对生物样品进行元素分析,获得样品中各元素的分布情况,并进一步研究其与生物活性之间的关联。

此外,透射电子显微镜还可以用于研究纳米材料的结构和性质。

现代纳米材料的研究是材料科学领域的热点之一,透射电子显微镜可以对纳米材料进行直接的成像,并通过纳米尺度的电子衍射获得其晶体结构、晶界、界面等信息。

通过透射电子显微镜对纳米材料进行分析,可以了解纳米尺度下材料的小尺寸效应、表面形貌和晶体结构的变化规律等,为纳米材料的制备和应用提供重要的科学依据。

最后,透射电子显微镜还可以用于研究材料的化学成分和原子分布。

透射电子显微镜可以结合能谱技术,对材料的元素组成进行定量分析。

通过对材料中不同位置的元素分布进行测量和对比分析,可以提供有关材料的化学成分、元素偏析、晶体生长机制等信息。

透射电子显微镜在材料的化学分析领域具有很高的分析能力和探测灵敏度,为材料的研究和开发提供了重要的技术支持。

透射电子显微镜

透射电子显微镜

透射电子显微镜透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,缩写TEM),简称透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。

散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像,影像将在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件)上显示出来。

由于电子的德布罗意波长非常短,透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多,可以达到0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍。

因此,使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构,甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构,比光学显微镜所能够观察到的最小的结构小数万倍。

TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法,如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。

在放大倍数较低的时候,TEM成像的对比度主要是由于材料不同的厚度和成分造成对电子的吸收不同而造成的。

而当放大率倍数较高的时候,复杂的波动作用会造成成像的亮度的不同,因此需要专业知识来对所得到的像进行分析。

通过使用TEM不同的模式,可以通过物质的化学特性、晶体方向、电子结构、样品造成的电子相移以及通常的对电子吸收对样品成像。

第一台TEM由马克斯·克诺尔和恩斯特·鲁斯卡在1931年研制,这个研究组于1933年研制了第一台分辨率超过可见光的TEM,而第一台商用TEM于1939年研制成功。

第一部实际工作的TEM,现在在德国慕尼黑的的遗址博物馆展出。

恩斯特·阿贝最开始指出,对物体细节的分辨率受到用于成像的光波波长的限制,因此使用光学显微镜仅能对微米级的结构进行放大观察。

通过使用由奥古斯特·柯勒和莫里茨·冯·罗尔研制的紫外光显微镜,可以将极限分辨率提升约一倍[1]。

然而,由于常用的玻璃会吸收紫外线,这种方法需要更昂贵的石英光学元件。

透射电子显微镜解析出材料结构与缺陷的微观形貌

透射电子显微镜解析出材料结构与缺陷的微观形貌

透射电子显微镜解析出材料结构与缺陷的微观形貌材料科学与工程领域中,了解材料的微观结构和缺陷是极为重要的。

透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)作为一种高分辨率的显微镜,被广泛应用于研究材料的微观结构和缺陷的形貌。

本文将对透射电子显微镜的原理以及其在解析材料结构和缺陷方面的应用进行探讨。

首先,我们来了解一下透射电子显微镜的原理。

TEM利用电子束的穿透性质,通过透射模式进行成像。

当电子束通过材料样品时,被材料中的原子核和电子云散射,形成折射、衍射和透射等效应。

其中,透射电子显微镜主要依靠透射电子的成像来解析材料的微观结构和缺陷。

在TEM中,电子束通过样品后,经过透射器(透镜)和投影透镜组件进行成像,最后由像差校正系统进行调整来提高成像质量。

透射电子显微镜的高分辨率使得它能够解析出材料的微观形貌,包括晶体结构、晶格缺陷和界面等。

透射电子显微镜在解析材料结构方面具有得天独厚的优势。

通过TEM的高分辨率成像,可以直接观察到材料的晶格结构。

晶体的晶体结构、晶胞参数、晶体方向和位错等重要的结构信息可以通过TEM成像来获得。

通过选取特定的衍射点和晶格平面,可以进一步通过电子衍射技术确定晶体结构。

透射电子衍射技术可以通过模式匹配和比对已知晶体结构的衍射图案来确定材料的晶体结构,为研究和设计材料提供了重要的依据。

此外,透射电子显微镜还可以帮助解析材料中的晶体缺陷。

晶格缺陷是材料中常见的现象,对材料的性能和行为产生显著影响。

通过透射电子显微镜观察,可以揭示出材料中的位错(dislocation)、嵌错(inclusion)、晶界(grain boundary)和尖晶石等各种缺陷。

位错是晶体中最常见的缺陷类型之一,它们对晶格的完整性和形貌起到了至关重要的作用。

透射电子显微镜可以通过成像和EDS(能谱分析)技术来定量和表征位错的类型和密度。

此外,透射电子显微镜还可以通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)技术对材料的晶界和界面进行观察,揭示出材料微观结构中的复杂性。

透射电子显微镜的原理及应用

透射电子显微镜的原理及应用

透射电子显微镜的原理及应用一.前言人的眼睛只能分辨1/60度视角的物体,相当于在明视距离下能分辨0.1mm 的目标。

光学显微镜通过透镜将视角扩大,提高了分辨极限,可达到2000A 。

光学显微镜做为材料研究和检验的常用工具,发挥了重大作用。

但是随着材料科学的发展,人们对于显微镜分析技术的要求不断提高,观察的对象也越来越细。

如要求分表几十埃或更小尺寸的分子或原子。

一般光学显微镜,通过扩大视角可提高的放大倍数不是无止境的。

阿贝(Abbe )证明了显微镜的分辨极限取决于光源波长的大小。

在一定波长条件下,超越了这个极限度,在继续放大将是徒劳的,得到的像是模糊不清的。

图1-1(a )表示了两个点光源O 、P 经过会聚透镜L ,在平面上形成像O ,、P ,的光路。

实际上当点光源透射会聚成像时,由于衍射效应的作用在像平面并不能得到像点。

图1-1(b )所示,在像面上形成了一个中央亮斑及周围明暗相间圆环所组成的埃利斑(Airy )。

图中表示了像平面上光强度的分布。

约84%的强度集中在中央亮斑上。

其余则由内向外顺次递减,分散在第一、第二……亮环上。

一般将第一暗环半径定义为埃利斑的半径。

如果将两个光源O 、P 靠拢,相应的两个埃利斑也逐渐重叠。

当斑中心O ,、P ,间距等于案例版半径时,刚好能分辨出是两个斑,此时的光点距离d 称为分辨本领,可表示如下:αλsin 61.0d n = (1-1) 式中,λ为光的波长,n 为折射系数,α孔径半角。

上式表明分辨的最小距离与波长成正比。

在光学显微镜的可见光的波长条件下,最大限度只能分辨2000A 。

于是,人们用很长时间寻找波长短,又能聚焦成像的光波。

后来的X 射线和γ射线波长较短,但是难以会聚聚焦。

1924年德布罗(De Broglie )证明了快速粒子的辐射,并发现了一种高速运动电子,其波长为0.05A 。

,这比可见的绿光波长短十万倍!又过了两年布施(Busch )提出用轴对称的电场和磁场聚焦电子线。

透射电子显微镜及其应用

透射电子显微镜及其应用

透射电子显微镜及其应用读书报告姓名:孙家宝学号:DG1022076电子科学与工程学院2021年3月31日目录第一章透射电子显微镜 (1)1.1 透射电子显微镜的结构 (1)1.1.1.电子光学部分 (1)1.1.2.真空系统 (3)1.1.3.供电控制系统 (4)1.2 透射电子显微镜主要的性能参数 (4)1.2.1 分辨率 (4)1.2.2 放大倍数 (4)1.2.3 加速电压 (5)1.3 透射电镜的成像原理 (5)1.3.1 透射电镜的成像方式 (5)1.3.2 衬度理论 (6)1.4 透射电镜的电子衍射花样 (6)1.4.1 电子衍射花样 (6)1.4.2电子衍射与X射线衍射相比的优点 (7)1.4.3电子衍射与X射线衍射相比的不足之处 (7)1.4.4选区电子衍射 (7)1.4.5常见的几种衍射图谱 (8)1.4.6单晶电子衍射花样的标定 (8)第二章透射电子显微镜分析样品制备 (10)2.1 透射电镜复型技术(间接样品) (10)2.1.1塑料——碳二级复型 (10)2.1.1萃取复型(半直接样品) (11)2.2 金属薄膜样品的制备 (11)1.2 电子显微镜中的电光学问题 (13)1.2.1 电子射线(束)的特性 (13)第一章 透射电子显微镜1.1 透射电子显微镜的结构透射电子显微镜(TEM )是观察和分析材料的形貌、组织和结构的有效工具。

TEM 用聚焦电子束作照明源,使用对电子束透明的薄膜试样,以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。

图 1.1(a )(b )是两种典型的透射电镜的实物照片。

透射电子显微镜的光路原理图如图1.2所示。

透射电镜一般是由电子光学部分、真空系统和供电系统三大部分组成。

1.1.1.电子光学部分(a) Philips CM12透射电镜(b) JEM-2010透射电镜 图1.1 透射电子显微镜图1.2透射电子显微镜的光路原理图图1.3透射电镜电子光学部分示意图整个电子光学部分完全置于镜筒之内,自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。

透射电子显微镜应用分析

透射电子显微镜应用分析
观察金属、陶瓷、高分子等材 料的微观结构,研究材料的性 能和制备工艺。
环境科学
研究环境污染物的形貌和结构 ,评估环境质量。
02
透射电子显微镜在材料科学中的应用
金属材料分析
微观结构观察
透射电子显微镜能够观察金属材料的微观结构,包 括晶粒大小、相组成、晶体取向等。
析出相分析
透射电子显微镜能够观察金属材料中的析出相,分 析析出相的成分、形貌、分布和晶体结构。
透射电子显微镜能够观察陶瓷 材料的显微组织,包括晶粒大 小、相组成和第二相分布等。
复合材料分析
01
02
03
界面结构分析
透射电子显微镜能够观察 复合材料的界面结构,包 括界面粗糙度、相组成和 晶体取向等。
增强相分析
透射电子显微镜能够观察 复合材料中的增强相,分 析增强相的成分、形貌、 尺寸和分布等特征。
放射性核素在环境中的分布和迁移是核辐射安全和环境科学领域的重要研究内容 。透射电子显微镜可以用于观察放射性核素的形貌、晶体结构和化学键合状态。
通过透射电子显微镜观察放射性核素的晶体结构和形貌特征,可以了解其在土壤 、水体等环境介质中的迁移规律和影响因素,为核辐射防护和环境安全评估提供 技术支持。
06
THANK YOU
感谢聆听
观察细胞膜结构
透射电子显微镜能够观察细胞膜的精细 结构,如膜蛋白、膜通道等,有助于研 究细胞膜的功能和物质交换过程。
病毒形态与结构研究
病毒形态学研究
01
透射电子显微镜能够观察病毒的形态和大小,有助于病毒分类
和鉴定。
病毒亚单位结构研究
02
透射电子显微镜能够观察病毒的亚单位结构,如衣壳、核心等,
有助于了解病毒的组装和复制机制。

透射电子显微镜的应用

透射电子显微镜的应用

透射电子显微镜的应用什么是透射电子显微镜?透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)是一种高分辨率的电子显微镜,其工作原理基于透射现象(电子透过物体),能够观察到物体的微观结构和成分。

透射电子显微镜是物体表面分析的有效工具之一。

透射电子显微镜的应用透射电子显微镜因其在材料科学、纳米技术、生物学等领域的应用而备受关注,具体包括以下几个方面:材料科学透射电子显微镜可以观察到物质的微观结构和成分,是材料科学领域中物质研究的重要手段。

例如,研究材料的晶体结构、原子排列、晶格畸变、缺陷和界面等,可以帮助人们深入了解物质的性质和行为。

此外,透射电子显微镜也被广泛应用于材料的成分分析,例如元素的定量和定性分析、相分析等。

纳米技术透射电子显微镜具有非常高的分辨率,能够观察到纳米级别的结构和成分,因此在纳米技术领域中也有很多应用。

例如,透射电子显微镜可以用来观察纳米材料的形貌、尺寸、结构和界面等。

此外,透射电子显微镜还可以用来研究纳米颗粒的表面化学性质、分子结构等。

生物学透射电子显微镜在生物学领域中也有应用。

例如,透射电子显微镜可以用来观察细胞和生物分子的结构。

此外,透射电子显微镜还可以用来研究生物分子的功能和相互作用等。

其他领域透射电子显微镜在化学、物理、地学等领域也有应用。

例如,在化学领域中可以用来研究化学反应的机理,或者研究催化剂的结构和性质等;在物理领域中可以用来研究材料的电子结构和波函数等;在地学领域中可以用来研究地球物体的微观结构和成分。

总结透射电子显微镜是一种高分辨率的电子显微镜,在材料科学、纳米技术、生物学等领域中有着广泛的应用。

通过透射电子显微镜可以观察到物体的微观结构和成分,帮助人们深入了解物质的性质和行为,同时也为材料、生物、化学等领域的研究提供了有效的手段。

生物分析的透射电子显微镜

生物分析的透射电子显微镜

生物分析的透射电子显微镜透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM)是一种可以通过电子束对物质进行高分辨率成像的显微镜,它可以提供比光学显微镜更高的分辨率,甚至可以观察到分子级别的结构和组成成分。

这种显微镜特别适用于生物分析。

本文将介绍透射电子显微镜的原理、生物样品处理和应用。

原理透射电子显微镜与光学显微镜的最大区别在于使用的光源不同。

光学显微镜使用可见光束来照亮样品,而透射电子显微镜则使用高能电子束来照射样品。

在这一过程中,电子束将穿过超薄样品,被投射到屏幕上形成影像。

透射电子显微镜中电子束的加速和焦聚需要借助于磁场,它可以让电子束彼此交互。

在透射电子显微镜中,电子束穿过的样品必须超薄,通常在20至200纳米之间。

这是因为电子束与物质之间的相互作用非常强大,即使是非常薄的样品,也可能会被电子束破坏。

生物样品处理由于透射电子显微镜需要使用超薄样品,所以生物样品处理变得非常重要。

通常,生物样品会被固定并在不同步骤中进行处理,以便获得透射电子显微镜所需的超薄样品。

这些步骤通常包括化学固定、脱水和嵌入。

化学固定:生物样品必须首先被固定,以防止样品在处理过程中腐烂。

高度稳定的生物样品,如病毒或蛋白质,可以通过冷冻技术来固定。

脱水:固定的样品需要脱水,因为样品必须被嵌入密度更高的树脂中,以便横截面切片超薄。

嵌入:生物样品接下来被置于合适的树脂中,以便进行切片和显微观察。

树脂是一种高分子化合物,可以支撑样品的结构并增加样品的密度,这有助于透射电子显微镜中成像的清晰度和分辨率。

应用透射电子显微镜在生物学领域中的应用十分广泛。

基因的DNA和蛋白质分子都可以通过透射电子显微镜观察到。

细胞内的高分子量结构,如微管,线粒体,细胞核和内质网也可以通过透射电子显微镜展示。

透射电子显微镜也可以用于观察病毒和细菌的形态和结构。

通过对这些微生物的基础结构进行分析,人们可以了解它们的生命活动方式、生长和繁殖的方式以及病毒引起的疾病的原理等信息。

tem的主要原理和基本应用

tem的主要原理和基本应用

tem的主要原理和基本应用1. 什么是TEMTEM是透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope)的简称。

它是一种利用高速电子束穿透样品后形成的衍射图样来观察样品内部结构的一种高分辨率显微镜。

TEM的分辨率可以达到纳米级别,能够观察到非常细小的结构和细节。

2. TEM的工作原理TEM工作的基本原理是将电子加速到很高的能量,形成高速的电子束,然后让这束电子束通过样品,电子穿过样品后,会和样品中的原子或分子发生相互作用,产生散射、吸收和衍射等现象。

这些现象通过透射电子显微镜的相应装置可以被捕捉、转化为图像。

2.1 电子源和加速器TEM中的电子源一般使用热电子发射阴极或场发射阴极,产生高亮度的电子束。

然后,这些电子被加速器加速到所需的能量。

2.2 透镜系统透镜系统由电子透镜和磁场构成,主要用于控制电子束的聚焦和收束。

透镜系统中常用的透镜包括凸透镜、凹透镜和电子源边界控制透镜等。

2.3 样品与探测器样品是TEM中观察的对象,可以通过薄片制备,以保证电子的透射。

样品放置在TEM中的样品台上,并通过样品台进行精确的位置调整。

探测器则用于捕捉透射电子的图像,并将其转化为可见的图像或数字信号。

3. TEM的基本应用3.1 结构表征TEM能够观察物质的微观结构,包括晶体的晶格结构、晶界、界面等,通过该技术可以研究晶体的缺陷、晶体生长机制等问题。

3.2 化学组成分析TEM可以通过能谱和散射分析技术对样品进行化学成分的分析。

能谱分析可以通过测量透射电子的能量来确定样品中各种元素的存在和含量,而散射分析则可以通过测量透射电子的散射角度来确定样品的结构和化学成分。

3.3 纳米材料研究TEM是研究纳米材料的重要工具。

纳米材料的尺寸非常小,常常只有几纳米甚至更小,TEM的高分辨率可以观察到纳米材料的形貌、晶体结构、分布等信息,对纳米材料的制备和性质研究具有重要意义。

3.4 生物学研究TEM在生物学研究中也得到了广泛应用。

透射电子显微镜的原理及应用

透射电子显微镜的原理及应用

透射电子显微镜的原理及应用摘要:透射电子显微镜是研究微观组织结构的有力工具,具备高分辨率和直观性,在材料、医学、生物、化学、物理等领域发挥着重要的作用。

本文介绍了透射电子显微镜的原理、结构和样品制备原理,综述了透射电子显微镜在陶瓷、水泥、生物学科和地理科学研究等一些方面的应用,并对透射电子显微镜的应用前景做出了展望。

关键词:透射电子显微镜;结构;原理;应用1透射电子显微镜的原理和结构1.1透射电子显微镜的工作原理和特点透射电子显微镜是一种高分辨率、高放大率的电子光学仪器,它运用波长很短的电子束作为照明光源,通过电子透镜对图像进行聚焦,主要由电子光学系统、电源系统和真空系统三部分组成。

透射电子显微镜的电子光学系统通常由电子透镜(如电子枪、聚光镜、物镜、中间透镜和投影透镜等)、样品室和荧光屏组成。

透射电子显微镜通常使用热阴极电子枪来捕获电子束并将其用作照明源。

从热阴极发射的电子,在阴极加速电压的作用下,高速通过阳极孔,并通过聚光镜聚合成一定直径的束斑照射到样品上。

如此,具有一定能量的电子束作用于样品,并产生反映样品微区的厚度、平均原子序数、晶体结构或位向的差异的各种信息。

根据这些信息,通过样品的电子束的强度被物镜聚焦放大,形成一幅透射电子图像,反映其平面上的信息,经过中间镜和投影镜进一步放大,最终的电子图像可以在屏幕上以三倍放大的方式获得,并记录在电子感光板或胶卷上。

高分辨率是透射电子显微镜的一个突出特点,目前世界上最先进的透射电子显微镜的分辨率已经优于0.2 nm,可用来直接观察重金属原子像。

1.2透射电子显微镜的结构及作用原理透射电子显微镜就总体来说可分为电子光学系统(镜筒)电源系统、真空系统和操作控制系统等四部分。

电源系统、真空系统和操作系统都是辅助系统。

电源系统包括电子枪高压电源、透镜电源和控制线路电源等。

真空系统用来维护镜筒以上,以保证电子枪电极之间的绝缘,防止镜筒内气体分子碰撞导致成像电子的运动轨迹发生变化,减少样品污染等。

透射电子显微镜在纳米材料合成中的应用

透射电子显微镜在纳米材料合成中的应用

透射电子显微镜在纳米材料合成中的应用一、透射电子显微镜技术概述透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)是一种利用电子束作为照明源,通过样品的透射电子成像的高分辨率显微镜。

它在纳米材料的合成与研究中扮演着至关重要的角色。

透射电子显微镜通过电子束的高穿透力,能够观察到纳米尺度的材料结构,从而为纳米材料的合成提供了强有力的技术支持。

1.1 透射电子显微镜的基本原理透射电子显微镜的基本原理是利用电子束照射样品,电子束通过样品后,部分电子被样品吸收,部分电子透过样品并被探测器接收。

通过分析透过电子的强度和分布,可以获得样品的形貌和结构信息。

透射电子显微镜的分辨率可以达到原子级别,是研究纳米材料的理想工具。

1.2 透射电子显微镜的应用领域透射电子显微镜的应用领域非常广泛,包括但不限于材料科学、纳米技术、生物医学、化学等领域。

在纳米材料的合成中,透射电子显微镜不仅可以观察材料的形貌,还可以分析材料的晶体结构、缺陷、界面等微观特征。

二、透射电子显微镜在纳米材料合成中的应用2.1 纳米材料的形貌观察透射电子显微镜在纳米材料的形貌观察中发挥着重要作用。

通过TEM,可以直观地观察到纳米材料的形状、尺寸和分布。

例如,纳米颗粒、纳米线、纳米管等不同形态的纳米材料都可以通过TEM进行观察。

这种观察对于理解材料的合成机制和优化合成条件具有重要意义。

2.2 纳米材料的晶体结构分析纳米材料的晶体结构对其性能有着决定性的影响。

透射电子显微镜可以通过高分辨电子衍射(High-Resolution Electron Diffraction, HRED)技术,对纳米材料的晶体结构进行精确分析。

通过分析电子衍射图谱,可以获得材料的晶格参数、晶体取向等信息,从而为材料的合成和应用提供理论基础。

2.3 纳米材料的缺陷与界面研究纳米材料的缺陷和界面是影响其性能的关键因素。

透射电子显微镜可以通过高角环形暗场成像(High-Angle Annular Dark Field Imaging, HAADF)技术,对纳米材料的缺陷和界面进行高分辨率成像。

hrtem的原理和应用

hrtem的原理和应用

HRTem的原理和应用1. 什么是HRTemHRTem是指高分辨率透射电子显微镜(High-Resolution Transmission Electron Microscopy)的简称,是一种基于透射电子显微镜的高分辨率成像技术。

通过利用透射电子束与样品相互作用的原理,HRTem可以获得非常高的空间和能量分辨率,从而实现对材料微观结构的观察和分析。

2. HRTem的原理HRTem利用了透射电子束的特性,通过对样品进行照射并记录透射电子的强度和散射情况,从而得到样品的高分辨率图像。

其主要原理包括以下几个方面:•透射电子束的成像原理:透射电子束穿过样品后,与样品中的原子或电子相互作用,发生散射、吸收等过程。

透射电子束通过电子透镜的聚焦,最终形成在衍射器平面上的衍射图样。

通过对衍射图样的分析,可以得到样品的高分辨率图像。

•透射电子的探测方式:HRTem采用了高灵敏度的电子探测器,可以记录透射电子的强度、速度和能量等信息。

通过对这些信息的采集和处理,可以得到样品微观结构的详细信息。

•电子镜系统的参数调节:为了获得高分辨率的成像,HRTem需要调节电子束的聚焦度、透射电子的能量和衍射模式等参数。

这些参数的调整需要经验和专业的知识,以保证成像的清晰度和精度。

3. HRTem的应用HRTem在材料科学、生物科学等领域有着广泛的应用,可以提供微观结构的详细信息,对研究和开发新材料具有重要意义。

以下是HRTem的几个主要应用场景:•纳米材料的研究:HRTem可以对纳米材料的晶体结构、晶格缺陷、界面性质等进行直接观察和分析。

通过HRTem的高空间分辨率,人们可以研究纳米材料的生长机制、相变行为等微观性质。

•生物材料的观察:HRTem可以对生物材料的超微结构进行高分辨率成像。

研究人员可以通过HRTem观察生物分子的空间构型、组织的细微结构等,从而深入了解生物界面的特性和宏观性能。

•纳米器件的制备与检测:HRTem可以用于纳米器件的制备过程中的原位观察和检测。

透射电镜的结构原理及应用

透射电镜的结构原理及应用

透射电镜的结构原理及应用1. 介绍透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)是一种基于电子束传输与样品交互作用的高分辨率显微镜。

透射电镜通过在样品上透射的电子束来形成图像,因此可以观察到原子尺度的细节。

本文将介绍透射电镜的结构原理以及其应用领域。

2. 结构原理透射电子显微镜的基本结构由以下几个主要组件组成:2.1 电子源透射电子显微镜使用高速电子束来照射样品。

电子源通常采用热阴极电子枪,通过加热阴极发射高能电子。

电子源生成的电子束必须具有高度的单色性和准直性。

2.2 准直系统准直系统用于控制电子束的方向和准直度,确保电子束可以尽可能准直地照射到样品上。

准直系统通常包括准直光阑和采购透镜。

2.3 束流衰减系统束流衰减系统用于控制电子束的强度,以适应不同的样品特性和实验需求。

束流衰减系统包括限制光阑、透镜和衰减器等组件。

2.4 对焦系统对焦系统用于控制电子束的焦距,以确保电子束能够聚焦在样品表面或其内部的特定区域。

对焦系统包括透镜和聚焦光阑。

2.5 样品台和检测系统样品台是放置样品的平台,通常具有三维移动的能力,以便于调整样品的位置和观察区域。

检测系统用于检测透射电子束与样品交互后的信号,并将其转化为图像。

3. 应用领域透射电子显微镜在各个科学领域中具有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域:3.1 材料科学透射电子显微镜可以观察和分析材料的微观结构、晶格缺陷、晶体取向等特征。

它被广泛应用于纳米材料、催化剂、半导体器件等领域。

3.2 生物学透射电子显微镜在生物学研究中发挥着重要作用,可以观察和研究生物细胞、组织和病毒等微观结构。

它被用于研究生物分子的结构、功能和相互作用。

3.3 纳米技术透射电子显微镜对于纳米技术的研究和开发非常关键。

它能够观察和控制纳米材料和纳米结构,有助于纳米器件的设计和制造。

3.4 地球科学透射电子显微镜在地质和地球科学中也具有重要的应用价值。

tem工作原理

tem工作原理

tem工作原理TEM(透射电子显微镜)是一种高分辨率的显微镜,它利用电子束而不是光束来形成显微图像。

TEM的工作原理是通过透射电子来观察样品的内部结构和组成。

下面将详细介绍TEM的工作原理及其应用。

TEM通过发射高能电子束照射样品,样品中的原子核和电子云与电子束相互作用,产生散射和吸收现象。

这些散射和吸收现象会改变电子束的方向和强度,进而形成显微图像。

TEM使用电磁透镜来聚焦电子束,使其能够穿过样品并投影在物理探测器上,从而形成高分辨率的图像。

TEM的工作原理基于电子的波粒二象性。

电子具有波动性质,其波长与其动能有关。

由于电子的波长比可见光的波长要短得多,因此TEM能够实现比光学显微镜更高的分辨率。

此外,电子束的焦点和放大倍数可以通过调整电磁透镜的参数进行控制,从而进一步提高分辨率。

TEM还可以通过使用透射电子衍射(TED)来分析样品的晶体结构。

当电子束通过晶体样品时,会发生衍射现象,形成一个衍射图样。

通过分析衍射图样,可以确定样品的晶体结构、晶格常数和晶体缺陷等信息。

TEM广泛应用于材料科学、生物学、纳米技术等领域。

在材料科学中,TEM可以用于研究材料的晶体结构、晶格缺陷、界面性质等。

在生物学中,TEM可以用于观察生物样品的细胞结构和超微结构。

在纳米技术领域,TEM可以用于研究纳米材料的形貌、尺寸和结构。

除了观察样品的结构,TEM还可以进行成分分析。

通过在TEM中加入能量色散X射线光谱仪(EDS),可以测量样品中不同元素的含量和分布。

这种组合技术被称为透射电子显微镜-能量色散X射线光谱仪(TEM-EDS)。

总结一下,TEM利用电子束来观察样品的内部结构和组成。

它的工作原理基于电子的波粒二象性,通过调整电磁透镜的参数来实现高分辨率的成像。

TEM在材料科学、生物学和纳米技术等领域有着广泛的应用,可以帮助科学家研究和理解物质的微观世界。

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透射电子显微镜及其应用读书报告姓名:孙家宝学号:DG1022076电子科学与工程学院2020年6月5日目录第一章透射电子显微镜 (1)1.1 透射电子显微镜的结构 (1)1.1.1.电子光学部分 (1)1.1.2.真空系统 (2)1.1.3.供电控制系统 (2)1.2 透射电子显微镜主要的性能参数 (2)1.2.1 分辨率 (2)1.2.2 放大倍数 (3)1.2.3 加速电压 (3)1.3 透射电镜的成像原理 (3)1.3.1 透射电镜的成像方式 (3)1.3.2 衬度理论 (3)1.4 透射电镜的电子衍射花样 (4)1.4.1 电子衍射花样 (4)1.4.2电子衍射与X射线衍射相比的优点 (4)1.4.3电子衍射与X射线衍射相比的不足之处 (4)1.4.4选区电子衍射 (4)1.4.5常见的几种衍射图谱 (5)1.4.6单晶电子衍射花样的标定 (5)第二章透射电子显微镜分析样品制备 (6)2.1 透射电镜复型技术(间接样品) (6)2.1.1塑料——碳二级复型 (6)2.1.1萃取复型(半直接样品) (7)2.2 金属薄膜样品的制备 (7)1.2 电子显微镜中的电光学问题............................................................ 错误!未定义书签。

1.2.1 电子射线(束)的特性 (8)第一章 透射电子显微镜1.1 透射电子显微镜的结构透射电子显微镜(TEM )是观察和分析材料的形貌、组织和结构的有效工具。

TEM 用聚焦电子束作照明源,使用对电子束透明的薄膜试样,以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。

图 1.1(a )(b )是两种典型的透射电镜的实物照片。

透射电子显微镜的光路原理图如图1.2所示。

透射电镜一般是由电子光学部分、真空系统和供电系统三大部分组成。

1.1.1.电子光学部分 整个电子光学部分完全置于镜筒之内,自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、样品室、 物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。

根据这些装置的功能不同又可将电子光学部分分为照明系统、样品室、成像系统及图像观察和记录系统。

图1.3为透射电子显微镜电子光学部分示意图。

1照明系统照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中及倾斜调节装置组成。

它的作用:是为成像系统提供 一束亮度高、相干性好的照明光源。

为满足暗场成像的需要照明电子束可在2-3度范围内倾斜。

①电子枪。

它由阴极、栅极和阳极构成。

在真空中通电加热后使从阴极发射的电子获得较高的动能形成定向高速电子流。

②聚光镜。

聚光镜的作用是会聚从电子枪发射出来的电子束,控制照明孔径角、电流密度和光斑尺寸。

2样品室样品室中有样品杆、样品杯及样品台。

其位于照明部分和物镜之间,它的主要作用是通过试样(a) Philips CM12透射电镜 (b) JEM-2010透射电镜图1.1 透射电子显微镜 图1.2透射电子显微镜的光路原理图 图1.3透射电镜电子光学部分示意图台承载试样,移动试样。

3成像系统一般由物镜、中间镜和投影镜组成。

中间镜和投影镜的作用是将来自物镜的图像进一步放大。

成像系统补充说明:a) 由物镜、中间镜(1、2个)和投影镜(1、2个)组成。

b) 成像系统的两个基本操作是将衍射花样或图像投影到荧光屏上。

c) 通过调整中间镜的透镜电流,使中间镜的物平面与物镜的背焦面重合,可在荧光屏上得到衍射花样。

d) 若使中间镜的物平面与物镜的像平面重合则得到显微像。

4图像观察与记录系统该系统由荧光屏、照相机、数据显示等组成.在分析电镜中,还有探测器和电子能量分析等附件,见图1.6。

1.1.2.真空系统真空系统由机械泵、油扩散泵、换向阀门、真空测量仪泵及真空管道组成。

它的作用是排除镜筒内气体,使镜筒真空度至少要在10-3 pa 以上。

如果真空度低的话,电子与气体分子之间的碰撞引起散射而影响衬度,还会使电子栅极与阳极间高压电离导致极间放电,残余的气体还会腐蚀灯丝,污染样品。

1.1.3.供电控制系统 加速电压和透镜磁电流不稳定将会产生严重的色差及降低电镜的分辨本领,所以加速电压和透镜电流的稳定度是衡量电镜性能好坏的一个重要标准。

透射电镜的电路主要由高压直流电源、透镜励磁电源、偏转器线圈电源、电子枪灯丝加热电源,以及真空系统控制电路、真空泵电源、照相驱动装置及自动曝光电路等部分组成。

另外,许多高性能的电镜上还装备有扫描附件、能谱议、电子能量损失谱等仪器。

1.2 透射电子显微镜主要的性能参数1.2.1 分辨率分辨率是TEM 的最主要性能指标,表征电镜显示亚显微组织、结构细节的能力。

透射电镜的分辨率分为点分辨率和线分辨率两种。

点分辨率能分辨两点之间的最短距离,线分辨率能分辨两条线图1.5 透射电镜成像系统的两种基本操作:(a )将衍射谱投影到荧光屏;(b )将显微像投影到荧光屏图1.6 透射电镜图像观察与记录系统示意图之间的最短距离,通过拍摄已知晶体的晶格象测定,又称晶格分辨率。

透射电镜点分辨率和线分辨率照片如图1.7所示。

1.2.2 放大倍数透射电镜的放大倍数是指电子图像对于所观察试样区的线性放大率。

目前高性能TEM 的放大倍数范围为80~100万倍。

不仅考虑最高和最低放大倍数,还要考虑是否覆盖低倍到高倍的整个范围。

将仪器的最小可分辨距离放大到人眼可分辨距离所需的放大倍数称为有效放大倍数。

一般仪器的最大倍数稍大于有效放大倍数。

透射电镜的放大倍数可用下面的公式来表示:其中M 为放大倍数,A 、B 为常数,I 中为中间镜激磁电流,单位为mA 。

以下是对透射电镜放大倍率的几点说明:a) 人眼分辨本领约0.2mm ,光学显微镜约0.2μm 。

b) 把0.2μm 放大到0.2mm 的M 是1000倍,是有效放大倍数。

c) 光学显微镜分辨率在0.2μm 时,有效M 是1000倍。

d) 光学显微镜的M 可以做的更高,但高出部分对提高分辨率没有贡献,仅是让人眼观察舒服。

1.2.3 加速电压加速电压是指电子枪阳极相对于阴极灯丝的电压,决定了发射的电子的波长λ。

电压越高,电子束对样品的穿透能力越强(厚试样)、分辨率越高、对试样的辐射损伤越小。

普通TEM 的最高V 一般为100kV 和200kV ,通常所说的V 是指可达到的最高加速电压。

高分辨透射电子显微镜。

1.3 透射电镜的成像原理1.3.1 透射电镜的成像方式透射电镜的成像方式主要有两种,一种明场像,一种暗场像。

明场像为直射电子所成的像,图像清晰。

暗场像为散射电子所成的像,图像有畸变,且分辨率低。

中心暗场像为入射电子束对试样的倾斜照射得到的暗场像,图像不畸变且分辨率高。

成像电子的选择是通过在物镜的背焦面上插入物镜光阑来实现的。

图1.8为双光束衍射条件下的衍衬成像方法。

1.3.2 衬度理论衬度的定义为显微图像中不同区域的明暗差别。

分为质厚衬度和衍射衬度两种。

BAI M M M M -==中投中物总2⋅⋅图1.7测量透射电镜分辨率的照片 (a )点分辨率(硅蒸镀膜) (b )线分辨率(金)1 质厚衬度质厚衬度是非晶体样品衬度的主要来源。

样品不同微区存在原子序数和厚度的差异形成的。

来源于电子的非相干散射,Z越高,产生散射的比例越大;d增加,将发生更多的散射。

不同微区Z 和d的差异,使进入物镜光阑并聚焦于像平面的散射电子I有差别,形成像的衬度。

Z较高、样品较厚区域在屏上显示为较暗区域。

图像上的衬度变化反映了样品相应区域的原子序数和厚度的变化。

质厚衬度受物镜光阑孔径和加速V的影响。

选择大孔径(较多散射电子参与成像),图像亮度增加,散射与非散射区域间的衬度降低。

选择低电压(较多电子散射到光阑孔径外),衬度提高,亮度降低。

支持膜法和萃取复型,质厚衬度图像比较直观。

2 衍射衬度衍射衬度是来源于晶体试样各部分满足布拉格反射条件不同和结构振幅的差异。

例如电压一定时,入射束强度是一定的,假为L,衍射束强度为ID。

在忽略吸收的情况下,透射束为L-ID。

这样如果只让透射束通过物镜光阑成像,那么就会由于样品中各晶面或强衍射或弱衍射或不衍射,导致透射束相应强度的变化,从而在荧光屏上形成衬度。

形成衬度的过程中,起决定作用的是晶体对电子束的衍射。

这就是衍射衬度的由来。

1.4 透射电镜的电子衍射花样1.4.1 电子衍射花样电镜中的电子衍射,其衍射几何与X射线完全相同,都遵循布拉格方程所规定的衍射条件和几何关系。

衍射方向可以由厄瓦尔德球(反射球)作图求出。

1.4.2电子衍射与X射线衍射相比的优点电子衍射能在同一试样上将形貌观察与结构分析结合起来。

电子波长短,单晶的电子衍射花样如晶体的倒易点阵的一个二维截面在底片上放大投影,从底片上的电子衍射花样可以直观地辨认出一些晶体的结构和有关取向关系,使晶体结构的研究比X射线简单。

物质对电子散射主要是核散射,因此散射强,约为X射线一万倍,曝光时间短。

图1.9分别为AuCu3有序相的超点阵花样(a)及指数化结果(b)1.4.3电子衍射与X射线衍射相比的不足之处电子衍射强度有时几乎与透射束相当,以致两者产生交互作用,使电子衍射花样,特别是强度分析变得复杂,不能象X射线那样从测量衍射强度来广泛的测定结构。

此外,散射强度高导致电子透射能力有限,要求试样薄,这就使试样制备工作较X射线复杂;在精度方面也远比X射线低。

1.4.4选区电子衍射获取衍射花样可通过光阑选区衍射来实现。

光阑选区衍射是是通过物镜象平面上插入选区光阑限制参加成象和衍射的区域来实现的。

另外,电镜的一个特点就是能够做到选区衍射和选区成象的一致性。

为了尽可能减小选区误差,选区衍射应遵循如下操作步骤:1插入选区光阑,套住欲分析的物相,调整中间镜电流使选区光阑边缘清晰,此时选区光阑平面与中间镜物平面重合;2调整物镜电流,使选区内物象清晰,此时样品的一次象正好落在选区光阑平面上,即物镜象平面,中间镜物面,光阑面三面重合;3减弱中间镜电流,使中间镜物平面移到物镜背焦面,荧光屏上可观察到放大的电子衍射花样 4用中间镜旋钮调节中间镜电流,使中心斑最小最圆,其余斑点明锐,此时中间镜物面与物镜背焦面相重合。

5减弱第二聚光镜电流,使投影到样品上 的入射束近似平行束,摄照。

1.4.5常见的几种衍射图谱1.4.6单晶电子衍射花样的标定图1.14所示为某有色材料基体的单晶电子衍射花样。

标定指数。

花样指数标定步骤如下:1选靠近中心的斑点A 、B 、C 、D, 测得R A = 7mm ,R B = 14mm ,R C = 13.5mm ,R D = 18.5mm ,∠AOB ≈90°,R B /R A = 1.628。

2查N 比值表,(R A :R B : R C :… = A N :B N :C N :… ),找到与1.628相近的图1.10 选区成像与选区衍射示意图图1.11(a )选区形貌;(b )选区衍射斑点图1.12(a )单晶电子衍射谱;(b )多晶电子衍射谱 图1.13 (a )、(b )、(c )复杂电子衍射花样值是6237.1/311520432=R R ,6329.1/111220=R R 。

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