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4、电子衍射图分析 （Diffraction） 课时： 9 4.1 基本原理 3课时 讲述倒易空间中的基本数学知识；衍射图斑的成像过程；布拉格衍射 定律；Ewald球；结构因子及系统消光；相机常数；菊池线；样品对衍射 图斑的影响、准晶以及超晶格衍射；衍衬分析及其应用。 4.2 选区衍射（SAED） 2课时 结合科技前沿讲述选区衍射在晶体分析中的应用；讲述衍射图斑的标 定过程；如何通过衍射图斑标定晶体取向和晶体结构参数。 4.3 会聚束衍射（CBED） 2课时 描述会聚束衍射的实验条件及成像原理，结合科技前沿讲述会聚束衍 射在晶体分析中的实际应用；如何用摇摆曲线测量样品厚度；讲述劳厄 带/图斑及其在晶体应力分析中的应用； 4.4 微束衍射 2课时 讲述微束衍射的特点及应用；结合科技前沿讲述如何通过微束衍射确 定碳纳米管的手性。 目的与要求: 理解倒易空间；衍射图斑与实际晶体间的关系；消光规律与晶体空间 群的关系；学会对已知物相的衍射图进行标定。了解衍衬分析及应用。
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5、电子衍射衬度成像及分析 （Diffraction Contrast） 5.1 电子衍衬成像理论 衍衬成像的运动学理论及动力学理论。 5.2 衍衬分析技术 衍衬实验条件；衍衬分析所需参数及测定方法；试样厚度的测定。 5.3 衍衬分析在材料科学中的应用 晶体缺陷研究，界面结构研究，相变过程研究 课时：3
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1、透射电镜基本原理 （Basics） 2、样品制备 （Sample Preparation） 3、高分辨相位衬度成像 （HRTEM） 4、电子衍射图分析（Diffraction） 5、电子衍射衬度成像及分析 （Diffraction Contrast） 6、Z衬度成像（Z-Contrast Imaging） 7、X射线能谱分析 （EDS） 8、电子能损谱分析（EELS）及能量过滤像（EFTEM） 9、*电子全息（Holography）
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2、样品制备 （Sample Preparation） 课时： 4 主要内容: 综述透射制样的重要性，描述制样过程中引入的假象及避免 方法。详细讲述制备透射电镜样品的各种方法、适用范围及其优 缺点。详细讲述常规透射电镜样品的制备步骤，包括切割、研 磨、抛光、凹坑、离子减薄、等离子体清洗。讲述扫描电镜下用 离子切割透射电镜样品的基本过程。讲述生物样品的制备过程。 目的与要求: 使学生明确透射电镜样品制备的重要性；使学生了解透射电 镜样品的各种制备方法的利弊，能够对不同的样品采用合理的制 备方法。
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7、X射线能谱分析 （EDS） 课时： 8 7.1 基本原理 4课时 能谱探测器的结构及工作原理，能谱探测器的基本参数（死时间、 分辨率），能谱探测器的保护，能谱探测中存在的假象（碳污染、逃逸 峰等）；轫致辐射背景；能谱图中各线系的定义及识别；STEM模式下的 能谱分析，点、线、面元素分析/成像。 7.2 EDS定性及定量分析 4课时 内容包括：从能谱图中确定元素，背底的扣除方法，样品吸收系数 校正，X射线荧光校正；样品中元素含量的确定。 7.3 应用实例 4课时
主要参考文献
• • • • • • • • D. B. Williams and C. B. Carter, Transmission Electron Microscopy, Plenum Press, 1996 J. C. H. Spence, High-resolution electron microscopy, Oxford University Press, 2003 L. Reimer, Transmission electron microscopy, Springer Press, 1997 S. Wischnitzer, Introduction to Electron Microscopy, Pergamum Press, 1989 R.F. Egerton, Electron energy-loss spectroscopy in the electron microscope, Pergamum Press, 1996 郭可信,电子衍射图在晶体学中的应用, 科学出版社, 1983 王蓉，电子衍射物理教程，冶金工业出版社，2002 黄孝瑛，电子衍衬分析原理与图谱，1998
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6、Z衬度成像（Z-Contrast Imaging） 课时： 4
6.1 成像原理及分析 2课时 内容包括：高分辨STEM成像原理；Z衬度成分分析；高分辨STEM 图像处理；常规透射电镜下Z衬度成像的基本操作步骤； 6.2 应用实例 2课时
目的与要求： 理解Z衬度像的成像原理，明确Z衬度像与高分辨像的区别及其 能够解决的问题。
目的与要求： 理解X射线能谱分析的基本原理，理解X射线各线系的产生机制；了 解EDS分析的优点及局限性，学会如何分析X射线能谱图。
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8、电子能损谱分析（EELS）及能量过滤像（EFTEM） 课时： 10 8.1 基本原理 4课时 讲述内容包括：电子能量损失谱的基本原理及在科研领域中的应用 范围。电子能损谱仪的基本结构；零损失峰、低能损失谱（Low-Loss） 和Core-Loss损失谱；能损谱的能量分辨率及电子光源的稳定性；能损 谱的点、线、面元素分析；能损谱的数据处理方法；能量过滤像的基本 原理及基本操作步骤；能损谱的测量条件和基本步骤。 8.2 能损谱的合理解释 4课时 讲述内容包括：能损谱的模拟计算方法（密度泛函法、多重散射法 和原子多重态法）；用模拟计算法解释能损谱的精细结构；用化学位移 法测定元素的化学价态；用吸收边强度比确定元素的化学价态；用扩展 吸收边确定原子的配位数。 8.3 应用实例 2课时 目的与要求: 理解能量损失谱分析的工作原理，了解能损谱的各种分析手段。理 解能量过滤像的形成机制。理解能损谱与X射线吸收谱的关系。
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3、高分辨相位成像 （HRTEM） 课时： 10 3.1 高分辨相位成像原理 6课时 讲述内容包括：衬度成像原理，衬度传递函数，点分辨率、线分辨率及 信息分辨极限的定义，象差/球差、色差及光源相干性对高分辨像的影 响，弱相位物体近似，明/暗场像，衍衬分析及应用；获得高分辨像的 条件及基本操作步骤。 3.2 高分辨图像分析及模拟计算 2课时 讲述通过高分辨像分析晶体结构及对称性，介绍流行高分辨像分析软件 的使用方法；介绍高分辨图像的模拟计算方法，流行高分辨像模拟软件 的使用方法；通过模拟计算了解像差、色散、晶体取向对高分辨图像的 影响； 3.3 应用实例 2课时 用高分辨像分析晶体界面、晶界、位错/面缺陷、孪晶等结构。透射电 镜中原位观察及电性测量。 目的与要求: 理解高分辨像的成像原理，明确高分辨像与实际样品间的关系。学会用 模拟计算的方法解释实验获得的高分辨像，提取高分辨像中的晶体结构 信息。
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1、透射电镜基本原理 （Basics） 课时： 6 1.1 综述透射电镜的结构和工作原理 3课时 简述电子在材料分析中的重要性以及透射电镜的发展过程；描述电子 与物质的相互作用过程（弹性散射和非弹性散射）及所产生的各种信 息；描述透射电镜的电子光路系统，明确透射电镜中电子光源、聚光 镜、物镜、投影镜及中间磁透镜在成像中起到的作用。明确电子扫描显 微镜和电子透射显微镜、常规透射电镜（CTEM）和扫描透射电镜 （STEM）之间的不同之处。 1.2 综述透射电镜的分析功能及其在不同科学领域的应用 3课时 包括高分辨像分析、Z衬度分析、衍射分析、X射线能谱分析和电子能 量损失谱/能量过滤像分析。讲述透射电镜分析中的电子损伤。 结合科技前沿实例讲述透射电镜在各个科学领域中起到的作用。 目的与要求: 使学生对透射电镜有一个全面的认识，了解透射电子显微学中的学术 术语。明确透射电镜的分析功能和存在的局限性。明确透射电镜的不同 工作模式。