tem衍射花样原理
TEM衍射斑的形成理论与基本成像操作解析
用hkl替换abc，用 mpn替换r1、r2、r3
h k 2 m 整理后得： k l 2 n h l 2 p
自己想的不懂对 不对，仅供参考， 求指导==！
h k m 2 2 k l n 2 2 h l p 2 2
电子衍射
——衍射斑的形成理论与基本成像操作
电子衍射和电子衍衬分析是透射电镜在材料 中的两个最重要且最常见的应用技术。除此之外， 还有能谱和能损谱技术。
电子衍射常用来分析和确定材料中的相结 构。电子衍射操作是把倒易点阵中的图像通过 空间转换并在正空间记录下来形成衍射花样， 通过对衍射花样的分析我们可以对被测材料中 相的晶体结构等作出判断。
电子衍射的原理
3. 点阵消光
定义：倒易点阵的分布是与晶体原胞对应的，在 晶体学或衍射物理中，人们更习惯地采用布拉菲 晶胞来处理各类相关的问题，从而人为的造成消 光，即点阵消光。
简要推导
常见晶体结构的 衍射消光条件
电子衍射的原理
3. 点阵消光
晶体结构 简单立方 bcc（体心立方） 衍射斑点的消光条件 没有限制，都能衍射 h+k+l=奇数
电子衍射谱的标定
2. 单晶电子衍射标定的d值举例法举例
(2)、根据公式rd=L λ， 求A、B衍射斑对应 的面间距d1和d2 ，与 物样PDF数据比较， 找出与d1和d2相吻合 的面指数{hkl}1和 {hkl}2 公式rd=L λ说明：
L r
电子衍射谱的标定
2. 单晶电子衍射标定的d值举例法举例
晶格+基元=晶体结构
(a)
(b)
(c)
布拉菲晶胞及点阵消光简要推导
TEM分析中电子衍射花样标定
TEM分析中电子衍射花样标定TEM分析中电子衍射花样的标定是指确定其中的晶格参数和晶体结构。
电子衍射是由于电子束通过晶体时，与晶体中的电子相互作用而散射产生的。
电子束通过晶体时，遇到晶体的晶面时，会发生弹性散射，产生衍射现象。
衍射光束的方向、强度和间距在电子显微镜中可以通过观察电子衍射花样来确定，进而得到晶体的晶格参数和结构信息。
在进行电子衍射花样标定之前，首先需要准备一片单晶样品。
单晶样品的制备是一个关键步骤，需要从熔融状态下使样品高度纯净的晶体生长过程中得到。
然后将单晶样品切割成薄片，通常厚度在几十纳米到一百纳米左右。
进行TEM分析时，需要将薄片放置在透明网格上，并将其放入TEM样品船中。
接下来，将TEM样品船放入TEM仪器中，并进行样品的调准和调节。
在TEM仪器中，通过侧向显示出TEM样品的像，调整样品的倾角和旋转角度，使其与电子束的传输轴垂直以及平行于透明栅中的线。
这样才能观察到电子衍射花样。
接下来是电子衍射花样的标定过程。
首先，将TEM仪器调节到电子衍射模式，并将图像显示在荧光屏上。
然后，调节TEM仪器中的操作控制器，使得样品的电子束以其中一种特定的角度来照射样品。
在进行电子衍射花样标定时，可以首先使用标准单晶样品进行实验。
标准单晶样品的晶格参数和结构已经被广泛研究和报道。
通过将标准单晶样品放入TEM仪器中，来测量其电子衍射花样，并将其与实际观察到的电子衍射花样进行对比和校准。
此外，还可以使用获得的电子衍射花样，与理论模拟的电子衍射图案进行比对。
在进行电子衍射花样的标定时，需要考虑到以下几个因素。
首先，样品的薄度和各向异性。
样品的薄度会影响电子束的穿透和样品的衍射效果。
其次，电子束的聚焦和调整，以获得清晰的电子衍射花样。
最后，还需要注意TEM仪器的标定和校准，以确保获得准确的电子衍射花样。
总结起来，TEM分析中电子衍射花样的标定是一个复杂的过程，需要准备好单晶样品，并在TEM仪器中进行样品的调准和调节。
【精编】TEM-的原理PPT课件
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电源与控制系统
供电系统主要用于提供两部分电源： 一是电子枪加速电子用的小电流高压电源； 一是透镜激磁用的大电流低压电源。
若加速电压和透镜激磁电流不稳定，会产生严重
色差及降低电镜分辨本领，
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三 衍射花样分析
1） 单晶体的衍射花样。
一个较熟练的电镜工作者，对常见晶体的主要晶带标准衍射花样是熟 悉的。因此，在观察样品时，一套衍射斑点出现(特别是当样品的材 料已知时)，基本可以判断是哪个晶带的衍射斑点。
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进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长
TEM电子衍射的原理
TEM电子衍射的原理TEM是透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope）的简称，是一种使用电子束而不是光束进行观察和分析的显微镜。
TEM利用电子束穿过样品并与样品相互作用，然后将电子衍射的图样转换为样品的结构信息。
TEM电子衍射的原理基于布拉格公式，即nλ = 2dsinθ，其中n为衍射级数，λ为入射电子的波长，d为晶格参数，θ为衍射角。
当电子束穿过晶体时，晶格中的原子对电子束起到散射作用，形成衍射图样。
这些衍射图样即可用来分析晶格信息及其结构。
1.电子源：电子转移系统通过高压电子火花或透射电子枪产生一束高速电子流。
电子束由一系列电磁透镜束聚并形成高能束。
2.准直系统：使用透镜系统将电子束准直，以确保它在整个样品上尽可能平行。
3.样品台：样品台是一个用于支撑样品的平台，样品被安置在这个平台上。
平台上提供了一系列探测器，以捕捉散射的电子。
4.电子与样品相互作用：电子束穿过样品并与样品中的原子相互作用。
原子对电子产生散射效应，并产生衍射图样。
5.探测器：使用一系列探测器来收集电子的散射。
这些探测器可以测量衍射电子的强度和角度，以确定晶体结构。
6.图像形成：电子衍射模式进入与样品台相连的CCD摄像机，生成衍射图像。
通过TEM电子衍射，我们可以得到样品的晶体结构、晶格参数、晶面指数、晶体取向等信息。
这对于理解材料的性质和行为非常重要。
另外，TEM还可以结合其他技术如能谱分析和显微成像技术，实现对样品的更全面的表征。
然而，使用TEM电子衍射还会面临一些挑战。
首先，电子束的能量较高，容易对样品造成辐射损伤，因此需要进行谨慎的操作和控制。
其次，电子束在穿过样品时容易受到散射和多次散射的影响，导致失真和模糊的衍射图样。
这需要使用一些衍射技术如选区电子衍射（Selected Area Electron Diffraction）和倾斜衍射（Precession Electron Diffraction）来克服这些问题并提高分辨率。
电子衍射谱的形成原理与标定方法
《高分辨电子显微学》读书报告题目：电子衍射谱的形成原理与标定方法学院：专业：姓名：学号：简单电子衍射花样的形成与标定方法现代科学技术的迅速发展，要求材料科学工作者能够及时提供具有良好力学性能的结构材料及具有各种物理化学性能的功能材料。
而材料的性能往往取决于它的微观结构及成分分布。
因此，为了研究新的材料或改善传统材料，必须以尽可能高的分辨能力观测和分析材料在制备、加工及使用条件下（包括相变过程中，外加应力及各种环境因素作用下等）微观结构和微区成分的变化，并进而揭示材料成分—工艺—微观结构—性能之间关系的规律，建立和发展材料科学的基本理论。
透射电子显微镜（TEM）正是这样一种能够达到原子尺度的分辨能力，同时提供物理分析和化学分析所需全部功能的仪器。
特别是选区电子衍射技术的应用，使得微区形貌与微区晶体结构分析结合起来，再配以能谱或波谱进行微区成份分析，得到全面的信息。
一、TEM的成像原理电子显微镜成像原理符合阿贝成像理论，如图1所示：平行于光轴的光通过如同一个衍射的物面后，受到衍射而形成向各个方向传播的平面波。
如物镜的孔径足够大，以至可以接受由物面衍射的所有光，这些衍射光在后焦面上形成夫琅禾费衍射图样，焦平面上每一点又可以看成是相干的次波源，它们的光强度正比于各点振幅的平方，由这些次波源发出的光在像面上叠加而形成了物面的像。
透镜的成像作用可以分为两个过程：第一个过程是平行电子束遭到物的散射作用而分裂成为各级衍射谱，即由物变换到衍射的过程；第二个过程是各级衍射谱经过干涉重新在像平面上会聚成诸像点，即由衍射重新变换到物(像是放大了的物)的过程。
透射电子显微镜不仅能观察图像，如图2（a）所示，而且可以作为一个高分辨的电子衍射仪使用，通过减弱中间镜电流来增大其物距，使其物平面与物镜的后焦面相重，这样就可以把物镜产生的衍射谱透到中间镜的像平面上，得到一次放大了的电子衍射谱，再经过投影镜的放大作用，最后在荧光屏上得到二次放大的电子衍射谱，如图2（b）所示。
TEM 分析中电子衍射花样标定
TEM分析中电子衍射花样的标定原理第一节 电子衍射的原理1.1 电子衍射谱的种类在透射电镜的衍射花样中，对于不同的试样，采用不同的衍射方式时，可以观察到多种形式的衍射结果。
如单晶电子衍射花样，多晶电子衍射花样，非晶电子衍射花样，会聚束电子衍射花样，菊池花样等。
而且由于晶体本身的结构特点也会在电子衍射花样中体现出来，如有序相的电子衍射花样会具有其本身的特点，另外，由于二次衍射等会使电子衍射花样变得更加复杂。
上图中，图a和d是简单的单晶电子衍射花样，图b是一种沿[111]p方向出现了六倍周期的有序钙钛矿的单晶电子衍射花样（有序相的电子衍射花样）；图c是非晶的电子衍射结果，图e和g是多晶电子的衍射花样；图f是二次衍射花样，由于二次衍射的存在，使得每个斑点周围都出现了大量的卫星斑；图i和j是典型的菊池花样；图h和k是会聚束电子衍射花样。
在弄清楚为什么会出现上面那些不同的衍射结果之前，我们应该先搞清楚电子衍射的产生原理。
电子衍射花样产生的原理与X 射线并没有本质的区别，但由于电子的波长非常短，使得电子衍射有其自身的特点。
1.2 电子衍射谱的成像原理在用厄瓦尔德球讨论X射线或者电子衍射的成像几何原理时，我们其实是把样品当成了一个几何点，但实际的样品总是有大小的，因此从样品中出来的光线严格地讲不能当成是一支光线。
之所以我们能够用厄瓦尔德来讨论问题，完全是由于反射球足够大，存在一种近似关系。
如果要严格地理解电子衍射的形成原理，就有必要搞清楚两个概念：Fresnel（菲涅尔）衍射和Fraunhofer（夫朗和费）衍射。
所谓Fresnel（菲涅尔）衍射又称为近场衍射，而Fraunhofer（夫朗和费）衍射又称为远场衍射.在透射电子显微分析中，即有Fresnel（菲涅尔）衍射（近场衍射）现象，同时也有Fraunhofer（夫朗和费）衍射（远场衍射）。
Fresnel（菲涅尔）衍射（近场衍射）现象主要在图像模式下出现，而Fraunhofer（夫朗和费）衍射（远场衍射）主要是在衍射情况下出现。
TEM透射电镜中的电子衍射及分析(实例)
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入射束
(h k l )
2q 2q
f
2q
试样
物镜 后焦面
图2-7
衍射花样形成示意图
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象平面
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(图2-8), Ewald图解法:
•电子波长短，单晶的电子衍射花样婉如晶体的倒 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。
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3
• 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。
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3. 抽出物镜光栏，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 最园，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 射束散焦（近似平行束），摄照（30s左右）
(h3k3l3)
(h2k2l2)
倒空间
(h3k3l3)
(h1k1l1)
(h2k2l2) (h1k1l1)
图2-3 晶带 正空间与 倒空间对 应关系图
TEM衍射斑的形成理论与基本成像操作
试确定该晶体产生衍射的条件。
a b c 某一立方晶体的滑移面为 (1 1 0) ，滑移分量为： T 2 2 2
电子衍射的原理
解：考察消光规律的平面必须是滑移面的垂面 （hhl），出现衍射的条件是：
h h l n 2 2 2
看不懂，求指导 T _ T！
即
2h+l=2n
所以衍射谱中会出现如（112）、（114）、 （116）、（002）等衍射斑，而（111）、（113）、 （115）、（001）等斑点会消失。
电子衍射的原理
根据布拉格方程，综合考虑晶体点阵消光和 结构消光后，就可确定对应的倒易点阵。
如图，如果倒易 点阵都是理想意义上 的点，那么根本不可 能使某个零层倒易面 上的点同时落在厄瓦 尔德球上。那么，之 所以能得到衍射花样， 又要回到电子衍射自 身的特点来解释。
此式说明，基于布拉菲点阵 的布拉格方程中忽略了面心立方 原胞中的附加原子，通过该原子 相对于布拉菲点阵的平移特征， 计算出的面心立方还应满足的衍 射限制条件为：hkl奇偶混合。
电子衍射谱的标定
除此之外，常见的电子衍射谱的标定工作还 包括：多晶电子衍射标定、未知结构衍射分析、 多次电子衍射原理及其衍射谱分析、栾晶电子衍 射分析及厚单晶衍射图、晶体织构衍射谱分析等。 其原理都有具体方法可查，在原理介绍中不做过 多说明！
电子衍射
——衍射斑的形成理论与基本成像操作
米 沥
布拉菲晶胞及点阵消光简要推导
晶格+基元=晶体结构
(a)
(b)
(c)
布拉菲晶胞及点阵消光简要推导
简单立方，既是晶胞也是原胞
面心立方（fcc）
原胞
布拉菲晶胞及点阵消光简要推导
TEM电子衍射的原理
第一节电子衍射的原理1.1 电子衍射谱的种类在透射电镜的衍射花样中，对于不同的试样，采用不同的衍射方式时，可以观察到多种形式的衍射结果。
如单晶电子衍射花样，多晶电子衍射花样，非晶电子衍射花样，会聚束电子衍射花样，菊池花样等。
而且由于晶体本身的结构特点也会在电子衍射花样中体现出来，如有序相的电子衍射花样会具有其本身的特点，另外，由于二次衍射等会使电子衍射花样变得更加复杂。
上图中，图a和d是简单的单晶电子衍射花样，图b是一种沿[111]p方向出现了六倍周期的有序钙钛矿的单晶电子衍射花样（有序相的电子衍射花样）；图c是非晶的电子衍射结果，图e和g是多晶电子的衍射花样；图f是二次衍射花样，由于二次衍射的存在，使得每个斑点周围都出现了大量的卫星斑；图i和j是典型的菊池花样；图h和k是会聚束电子衍射花样。
在弄清楚为什么会出现上面那些不同的衍射结果之前，我们应该先搞清楚电子衍射的产生原理。
电子衍射花样产生的原理与X 射线并没有本质的区别，但由于电子的波长非常短，使得电子衍射有其自身的特点。
1.2 电子衍射谱的成像原理在用厄瓦尔德球讨论X射线或者电子衍射的成像几何原理时，我们其实是把样品当成了一个几何点，但实际的样品总是有大小的，因此从样品中出来的光线严格地讲不能当成是一支光线。
之所以我们能够用厄瓦尔德来讨论问题，完全是由于反射球足够大，存在一种近似关系。
如果要严格地理解电子衍射的形成原理，就有必要搞清楚两个概念：Fresnel（菲涅尔）衍射和Fraunhofer（夫朗和费）衍射。
所谓Fresnel（菲涅尔）衍射又称为近场衍射，而Fraunhofer（夫朗和费）衍射又称为远场衍射.在透射电子显微分析中，即有Fresnel（菲涅尔）衍射（近场衍射）现象，同时也有Fraunhofer（夫朗和费）衍射（远场衍射）。
Fresnel（菲涅尔）衍射（近场衍射）现象主要在图像模式下出现，而Fraunhofer （夫朗和费）衍射（远场衍射）主要是在衍射情况下出现。
TEM电子衍射的基本知识
第一节电子衍射的原理1.1 电子衍射谱的种类在透射电镜的衍射花样中，对于不同的试样，采用不同的衍射方式时，可以观察到多种形式的衍射结果。
如单晶电子衍射花样，多晶电子衍射花样，非晶电子衍射花样，会聚束电子衍射花样，菊池花样等。
而且由于晶体本身的结构特点也会在电子衍射花样中体现出来，如有序相的电子衍射花样会具有其本身的特点，另外，由于二次衍射等会使电子衍射花样变得更加复杂。
上图中，图a和d是简单的单晶电子衍射花样，图b是一种沿[111]p方向出现了六倍周期的有序钙钛矿的单晶电子衍射花样（有序相的电子衍射花样）；图c是非晶的电子衍射结果，图e和g是多晶电子的衍射花样；图f是二次衍射花样，由于二次衍射的存在，使得每个斑点周围都出现了大量的卫星斑；图i和j是典型的菊池花样；图h和k是会聚束电子衍射花样。
在弄清楚为什么会出现上面那些不同的衍射结果之前，我们应该先搞清楚电子衍射的产生原理。
电子衍射花样产生的原理与X 射线并没有本质的区别，但由于电子的波长非常短，使得电子衍射有其自身的特点。
1.2 电子衍射谱的成像原理在用厄瓦尔德球讨论X射线或者电子衍射的成像几何原理时，我们其实是把样品当成了一个几何点，但实际的样品总是有大小的，因此从样品中出来的光线严格地讲不能当成是一支光线。
之所以我们能够用厄瓦尔德来讨论问题，完全是由于反射球足够大，存在一种近似关系。
如果要严格地理解电子衍射的形成原理，就有必要搞清楚两个概念：Fresnel（菲涅尔）衍射和Fraunhofer（夫朗和费）衍射。
所谓Fresnel（菲涅尔）衍射又称为近场衍射，而Fraunhofer（夫朗和费）衍射又称为远场衍射.在透射电子显微分析中，即有Fresnel（菲涅尔）衍射（近场衍射）现象，同时也有Fraunhofer（夫朗和费）衍射（远场衍射）。
Fresnel（菲涅尔）衍射（近场衍射）现象主要在图像模式下出现，而Fraunhofer（夫朗和费）衍射（远场衍射）主要是在衍射情况下出现。
TEM透射电镜中的电子衍射及分析
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衍射花样的分类：
1）斑点花样：平行入射束与单晶作用产生斑点状花样；主 要用于确定第二象、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象 衍射条件；
2）菊池线花样：平行入射束经单晶非弹性散射失去很少能量， 随之又遭到弹性散射而产生线状花样；主要用于衬度分析、结构 分析、相变分析以及晶体的精确取向、布拉格位置偏移矢量、电 子波长的测定等；
厄瓦尔德球
强度（任意单位）
倒易空间原点
图2-14 薄晶的倒易点拉长为倒易杆产生衍射 的厄瓦尔德球构图
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2.2. 实验方法
获取衍射花样的方法是光阑选区衍射和微束 选区衍射，前者多在5平方微米以上，后者可在 0.5平方微米以下，我们这里主要讲述前者。
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。
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(1)、指数直接标定法：已知样品和相机 常数
可分别计算产生这几个斑点的晶面间距 并与标准d值比较直接写出(hkl)，(P32例, 图2－24)。也可事先计算R2／R1，R3／R1， 和R1、R2间夹角，据此进行标定(P32例, 图2－24)。
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h1k1l1 h2 k 2l2
•电子波长短，单晶的电子衍射花样婉如晶体的倒 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。
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• 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。
TEM(3)衍射分析
(3)倒易阵点性质进行说明
**倒易阵点与正点阵（HKL）晶面 的对应关系:g*的基本性质确切表 达了其与(HKL)的一一对应关系， 即一个g*与一组(HKL)对应；g*的 方向与大小表达了(HKL)在正点阵 中的方位与晶面间距；反之,(HKL) 决定了g*的方向与大小．
**正点阵中每—（HKL）对应着一个倒易点，该倒易点在倒易 点阵中坐标(可称阵点指数)即为(HKL),反之，一个阵点指数 为HKL的倒易点对应正点阵中一组(HKL),(HKL)方位与晶面间 距由该倒易点相应的决定，上图为晶面与倒易矢量（倒易点） 对应关系示例。
方法成为分析衍射的有效工具。
• 前面的做图分析过程中，取爱瓦尔德球半径为1/λ，且 ghkl=1/dhkl,因此，爱瓦尔德球本身就置于倒空间。 • 倒空间的任一ghkl矢量就是正空间(hkl)晶面的代表，如果 知道了ghkl矢量的排列方式，就可推得正空间对应的衍射
晶面的方位了，这就是电子衍射分析要解决的主要问题。
• （3） 面心点阵
• 即能够出现衍射的晶面指数为（111），（200），（220） （311）（222）（400）….。其指数平方和之比为1： 1.33: 2.67: 3.67: 4: 5.33……
• （4） 密排六方点阵
• Fhkl—（hkl）晶面组的结构因子（结构振幅），表征晶体 的正点阵晶胞内所有原子的散射波在衍射方向的合成振幅。
•
fj—-晶胞中位于（xj, yj, zj）的第j个原子的散射因子, n—晶胞原子数
• 可以看出（hkl）晶面组的结构因子（结构振幅）Fhkl它表 征单胞的衍射强度，反映了晶体的正点阵晶胞内原子种类、 原子个数以及原子位置对衍射强度的影响。 • Fhkl2具有强度的意义，即F2越大，Ihkl越大。当Fhkl=0时， Ihkl=0，即使满足Bragg定律，也没有衍射束产生，因为每 个晶胞内原子散射波的合成振幅为零，这叫结构消光。
tem标准衍射花样
透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）中的标准衍射花样分析是材料科学、物理学和纳米技术等领域中用于确定晶体结构和取向的重要手段。
TEM通过高能电子束穿透样品并与其内部原子晶格相互作用，当电子波受到晶格周期性排列的原子散射后，会在特定方向上形成强度分布的衍射斑点或花样。
在TEM中观察到的标准衍射花样主要包括以下特征和分析内容：1.斑点位置：每个衍射斑点对应一个特定的布拉格衍射条件（布拉格定律），即2dsinθ = nλ，其中d为晶面间距，θ是入射电子与衍射晶面法线之间的夹角，n是整数，λ是电子波长。
根据斑点的位置可以推算出样品的晶面间距和晶体结构参数。
2.斑点强度：斑点的亮度或强度反映了相应晶面的反射系数大小，这与原子种类、排列方式以及电子束的性质有关。
强斑点通常对应于密集的原子平面或者有较大散射能力的原子。
3.花样类型：o单晶衍射花样表现为一组规则排列的斑点，可以根据斑点分布解析出晶体的三维空间群和结构。
o多晶或非晶样品可能产生弥散环状花样，而非清晰的斑点。
o孪晶衍射花样会显示由于孪晶界的存在而产生的特殊对称性和额外的衍射斑点，这些斑点可用来识别孪晶结构及其取向关系。
4.选区衍射（Selected Area Electron Diffraction, SAED）：利用光阑限制电子束以研究样品局部区域的衍射花样，这对于分析微小区域内或具有复杂结构的样品尤其重要。
5.Zonal Axis Mapping (Z-Contrast Imaging)：某些情况下，TEM还可以结合相位衬度成像等技术，通过衍射花样来揭示样品内部的成分分布及缺陷信息。
6.花样指数化：通过对衍射花样进行标定和斑点的索引，可以精确地确定晶体的取向和结构。
7.晶粒尺寸和应变分析：通过分析衍射斑点的宽度、形状变化，可以获取样品中原子层面的微观应力状态以及晶粒大小的信息。
总结来说，TEM标准衍射花样的详细分析涉及多个步骤，包括花样捕获、图像处理、斑点定位与索引、结构解析和物理参数提取等，对于理解和表征材料的微观结构至关重要。
TEM电子衍射及分析
TEM电子衍射及分析引言透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束通过样品并对透射电子进行衍射、成像和分析等操作。
TEM电子衍射是一项重要的研究技术，可以用于研究材料的结晶结构和晶体缺陷等特性。
本文将介绍TEM电子衍射的原理及常用的分析方法。
TEM电子衍射原理TEM电子衍射是指入射电子束通过样品后，由于与样品内部结构的相互作用，电子将发生衍射现象。
衍射过程中，入射电子束的波动性质被样品晶体结构所限制，形成衍射斑图。
通过观察衍射斑图的形态和分布，可以了解样品晶体的结构信息。
TEM电子衍射的原理可以用布拉格方程来描述：nλ =2d*sinθ 其中，n为衍射级数，λ为入射电子的波长，d为晶格的间距，θ为衍射角度。
TEM电子衍射图解析TEM电子衍射图是由衍射斑图组成的，通过对衍射斑图的解析，可以得到样品晶体的一些重要信息。
1.衍射斑的亮度：衍射斑的亮度反映了样品晶体中存在的晶格缺陷、位错等信息。
亮斑表示高度有序的结构，而暗斑则表示晶格缺陷存在。
2.衍射斑的分布：衍射斑的分布可以提供样品晶体的晶面方向信息。
通过观察衍射斑的位置和排列方式，可以确定样品晶体的晶体结构。
3.衍射斑的形状：衍射斑的形状可以指示晶格的对称性。
正交晶系的衍射斑为圆形，其他晶系的衍射斑形状则会有所不同。
TEM电子衍射分析方法除了观察TEM电子衍射图来获得晶体结构信息外，还有一些常用的分析方法。
1.衍射索引：通过观察衍射斑的位置和分布，结合晶体结构学的知识，利用衍射索引方法确定晶格参数、晶胞参数，从而得到样品晶体的晶体结构信息。
2.选区电子衍射：通过在选定的区域内进行电子衍射，可以得到该区域的晶格结构和取向信息。
这种方法可以用来研究样品中不同区域的晶体结构差异。
3.电子衍射支撑：通过在TEM观察区域选择多个点进行电子衍射，得到它们的衍射斑的位置和分布等信息。
TEM的衍射花样分析
版面很多网友由于刚接触TEM的衍射花样，所以有一些基础问题觉得需要这里讲一下，简单衍射花样的标定，所谓简单，就是各个晶系里面的单晶衍射花样，没有缺陷，没有超结构，没有厚样品造成的高阶劳埃带，只是物质的纯相造成的衍射花样。
有了这个基础，理解了一些，往下才能做的扎实。
1. 一般的物质衍射花样都是已知的物质，顶多也就是已知的几种里面的一个。
所以在确定哪几个物种之后，去找一下相关物质的PDF卡片，网上有一个软件PCPDFWIN，可以方便查讯电子版的PDF卡，下载位置，看看这个帖子，24楼里面我提到了下载的具体目录：/bbs/shtml/20060418/398715/2. 找到了相应的PDF卡，那么就是要测量衍射花样了。
衍射花样的拍摄要严格按照操作规程来，尤其要注意在拍摄时样品聚焦尽量准确。
另外，无论底片拍摄还是CCD拍摄，一定要保证用标准样品做了校正。
3. 接下来就是测量衍射点对应的d值。
对于底片来说就是测量衍射点到中心透射斑的实际距离R，然后根据d = （L×电子波长）/R，其中L是相机常数，底片上写着，单位是cm，电子波长一般的电镜书上都有，200 kV电镜是0.00251 nm。
代入计算即可得到相应的d值。
选取两个相邻且最靠近中心斑点的衍射点，二衍射斑点以夹角接近或者等于90度为好。
选取测量d值之后，二者同中心斑点连线的夹角也要测量一下。
对于CCD相机拍摄的衍射花样，对应的都有标尺，d值测量就是量取衍射点到透射斑的距离后取倒数即可。
角度测量可以通过量取衍射点到中心斑连线对应control对话框的R值（角度），二者相减即得。
4. 将计算的d值和PDF卡相对应，看最接近哪个面的数值，querida说过，这个测量会有一定的误差，有相近值时，需要通过夹角来确定。
方法是，选取两个比较可能的面，然后代入相应晶系对应的公式，计算夹角，如果和测量值很接近，就算是找对了。
Ustb版主说过，计算值和测量值应该相差很小，0.1-0.2度的范围。
tem衍射花样原理
tem衍射花样原理
TEM衍射花样原理
电子衍射是一种将电子束照射到物体表面，然后测量衍射花样的方法。
TEM 衍射是一种特殊的电子衍射技术，它使用透射电子显微镜（TEM）来观察衍射花样。
TEM衍射可以用来研究物体的结构和性质，特别是晶体的结构和成分。
TEM衍射的原理是利用电子束与物体发生相互作用时发生的衍射现象。
当电子束通过物体时，会与物体中的原子和分子相互作用。
这种相互作用会导致电子束的散射和衍射。
TEM衍射的衍射花样是由电子束与物体中的原子和分子相互作用所产生的干涉图案。
这些花样可以提供关于物体的结构和性质的重要信息。
通过对衍射花样的测量和分析，可以确定物体的晶体结构、晶格常数、晶面间距和晶体中原子的排列方式等信息。
TEM衍射技术是一种非常有用的工具，可以用于研究许多不同类型的物体和材料。
它已经广泛应用于材料科学、化学、物理学、生物学以及其他领域的研究中。
TEM衍射技术的发展使得研究人员能够更深入地了解物体的结构和性质，从而推动了许多领域的前沿研究。
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tem衍射花样原理
TEM衍射花样原理
透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM）是一种利用电子束来观察物质结构的高分辨率显微镜。
TEM的分辨率比光学显微镜高得多，可以观察到更小的物质结构。
TEM的一个重要应用是通过衍射花样来研究物质的晶体结构。
TEM衍射花样是指当电子束穿过物质时，由于物质的晶体结构对电子的散射作用，电子束会形成一系列明亮和暗淡的环形花样。
这些花样可以用来确定物质的晶体结构和晶格常数。
TEM衍射花样的形成原理是基于布拉格衍射定律。
布拉格衍射定律是指当X射线或电子束穿过晶体时，会被晶体中的原子散射，形成一系列衍射峰。
这些衍射峰的位置和强度与晶体的晶格常数和原子排列有关。
TEM衍射花样的形成过程可以分为三个步骤。
首先，电子束穿过样品，与样品中的原子相互作用。
其次，电子束被散射，形成一系列衍射峰。
最后，这些衍射峰被记录在衍射图上，形成TEM衍射花样。
TEM衍射花样可以用来确定物质的晶体结构和晶格常数。
通过比较实验得到的衍射花样和理论计算得到的衍射花样，可以确定物质的晶体结构和晶格常数。
这对于研究物质的性质和应用具有重要意
义。
TEM衍射花样是一种重要的研究物质晶体结构的方法。
通过观察TEM衍射花样，可以确定物质的晶体结构和晶格常数，为研究物质的性质和应用提供了重要的信息。