电子衍射分析
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电子聚光镜 约10nm厚的薄膜 电子透镜 高度真空 利用荧光屏 改变线圈电流或电压 0.2~0.3nm
有效放大倍数
物镜孔径角 景深 焦长
103×
约700 较小 较短
106×
＜10 较大 较长
透射电镜的主要性能指标
分辨率
放大倍数
点分辨率：0.23~0.25nm，线分辨率：0.104~0.14nm
支持膜上的粉末试样要求高度分散，可根据不同情况选 用如下分散方法： 1) 包藏法：将适量微粒试样加入制造支持膜的有机溶液中， 使之分散，再制成支持膜。 2) 撒布法：干燥分散的微粒试样可以直接撒在支持膜表面， 然后用手轻轻叩击，或用超声波仪进行处理，去掉多余的微 粒，剩下的就分散在支持膜上。 3) 悬浮法：以蒸馏水或有机剂作为悬浮剂，样品制成悬浮 液后滴在支持膜上，干后即成。不能使用对试样或支持膜有 溶解性的溶剂。 4) 糊状法： 用少量的悬浮剂和分散剂与微粒试样调成糊状， 涂在金属网的支持膜上，然后浸入悬浮液中或用悬浮液冲洗， 则残留在支持膜上的试样就达到均匀分散的目的。
电子透镜使用的样品有粉末样品和薄膜样品两种
样品台
TEM的样品制备方法
支持膜法
复型法
晶体薄膜法
超薄切片法 高分子材料必要时还要: 染色 刻蚀
支持膜法
粉末试样和胶凝物质水化浆体多采用此法。一般做法是将 试样载在一层支持膜上或包在薄膜中，该薄膜再用铜网承 载。常用的支持膜材料有：火棉胶、聚醋酸甲基乙烯酯、 碳、氧化铝等。
2. 二次电子发射系数与入射束的能量 有关，当入射束能量大于一定值时， 随着入射束能量的增加，二次电子 发射系数减小；
3. 二次电子发射系数与试样表面倾角 有关，它们之间存在如左关系式， 可知，二次电子发射系数随试样倾 角增加而增大。 4. 二次电子在试样表面有一定的角分 布。服从余弦分布，且不随试样倾 角改变而该变。
晶体对入射电子波的衍射现象证实 了德布罗意假说的正确性，它揭示 了在微观世界中，粒子的运动服从 波动规律，在波振幅大的地方粒子 出现的几率大，在波振幅小的地方 出现的几率小。
E=eV=1/2mν² 其中：e—电子电荷 m—电子质量 V—加速电位
加速电压与电子波长的关系
加速电压（kV） 电子波长（A） 1 10 50 0.388 0.122 0.0536 加速电压（kV） 电子波长（A） 100 500 1000 0.0370 0.0142 0.00687
三、静电透镜
原因：这是因为电场对电子作用力的方 向总是沿着电子所处点的等电位面的法 线，从低电位指向高电位，所以沿电子 所处点的等电位面切线方向电场力的分 量为零，电子沿该方向运动速度分量ν保 持不变。由图可知：
sinθ/sinγ=ν 2/ν1=λ1/λ2=（V2/V1）²
与一定形状的光学介质界面（如玻璃， 凸透镜的旋转对称弯曲折射界面）可 以使光线聚焦成像相似，一定形状的 等电位曲面簇也可使电子束聚焦成像。 产生这种旋转对称等电位曲面簇的电 极装置。
高性能透射电镜的放大倍数从100倍到100万倍，要求透射电 镜的放大倍数能够覆盖整个范围
加速电压
通常使用中为50KV，普通透射电镜的最高加速电压一般为 100KV和200KV，材料研究中通常选用200KV的电镜，目 前有3000KV的电镜。
样品制备
由透射电镜的工作原 理可知，供透射电镜分 析的样品必须对电子师 是透明的；此外，所制 得的样品还必须可以真 实反映所分析材料的某 些特性，因此样品制备 在透射电子显微分析技 术中占有相当重要的位 置，也是一个涉及面很 广的题目。大体上透射 电镜样品可分为间接样 品和直接样品。我们下 面将对间接样品的制备 作简单介绍。
电子显微分析
第一节 电子光学基础
一、光学透镜分辨本领
阿贝（Abbe）根据衍射理论导出了 光学透镜分辨本领的公式为： 提高透镜的分辨本领的途 径：
1、增加介质的折射率 2、增大物镜的孔径半角 3、采用短波长的照明源
r=0.61λ/nsinα （nm）
其中：r—分辨本领 λ--照明源的波长 n—透镜上下方介质的折射率 a—透镜的孔径半角
I0=Ib+Is+It+Ia η+ζ+τ+α=1
式中η=Ib/I---称背散射电子系数； ζ=Is/I---称二次电子系数； τ=It/I---称透射电子系数； α=Ia/I---称吸收电子系数。
试样的密度与厚度和乘积越小，则 透射电子系数越大；反之，则称吸收 电子系数和背散射电子系数越大。图 为电子在铜试样中的透射电子系数， 吸收电子系数和背散射电子系数（包 括二次电子）随试样质量厚度ρZ的变 化。
薄膜样品制备
超薄切片
电解抛光 化学抛光
离子轰击
厚度要求100~200nm
二次复型样品制备过程
金相试样的制备过程
金相试样较理想的形状是圆柱体 或正方体，其直径或边长约1020mm,高约10mm. 镶嵌是把试 样镶汝镶嵌料中,夹持是把试样夹入 预先制备好夹具内. 磨制 经截取镶嵌好的试样表面粗糙\ 形变层厚.在显微镜检查之前,必须 经过磨光和抛光.磨光是为了消除取 样时产生的变形层. 金相试样经磨 光后，仍有细微磨痕及表面金属形 变扰动层，这将影响正确的显示组 织，因而必须通过抛光加以消除。 抛光的基本方法有机械抛光、化学 抛光、和电解抛光。
珠 光 体 组 织
复 型 膜 透 射 电 镜 照 片
准 解 理 断 口 断 口 萃 取 复 型
质厚衬度图像的分析
1) 复型表面浮雕与试样表面浮雕的关系必须确定。目前常 用的塑料一级复型和塑料-碳二级复型皆属于“负复型”，即 塑料一级复型表面浮雕的凹凸特征正好与试样相反：在原来 试样凸起的，在塑料一级复型上凹进去，反之亦然。 由于塑料-碳二级复型投影是在负复型上进行的，所以图 像上“影子”所反映的凹凸情况恰与原来试样表面相反。 2) 要想根据表面形貌确定物相，必须熟悉各种物相在试样 表面的浮雕特征。试样表面浮雕主要取决于试样的成分、样 品制备、浸蚀剂和浸蚀规范等。必须对这些资料详尽分析， 甚至配合其他分析手段进行综合分析。
四、磁透镜
旋转对称的磁场对电子束有聚焦作用，在电子光学 系统中用于使电子聚焦成像的磁场是非匀强磁场，其 等磁位面形状与静电透镜的等电位面或光学玻璃透镜 的界面相似，产生这种旋转对称磁场的线圈装置称为 磁透镜。 •短线圈磁透镜
•包壳磁透镜 •极靴磁透镜
五、电磁透镜成像公式
电磁透镜物距L1，像距L2和焦距f三者之间的关系： 1/f=1/L1+1/L2 放大倍数M分别为： M=L2/L1=f/L1-f=（L2-f）/f 当L2一定时，M和f成反比：当L1≥2f，M≤1；当f<L1<2f，M>1。
提高显微镜的分辨率以便能深入观 察研究物质的微观结构，一直是人 们不断追求的目标。高分辨率电子 显微镜利用的是电子束相位的变， 由两束以上的电子束相干成像，在 电子显微镜分辨率足够高的条件下， 所用的电子束越多，图象的分辨率 越高，甚至可以用于薄样品原子的 结构成像。
质厚衬度理论
对于无定形和非晶试样，投射 电镜图像是由于试样个部分的 密度（或原子序数）和厚度不 同形成的，这种衬度成为质量 厚度衬度，简称质厚衬度。
Βιβλιοθήκη Baidu
可见，只要能使加速电压提高到一定值就可得到很短的电 子波。正是这一原因，用高压加速电子就成为近代电镜的最重 要特点，用这样的电子波作为照明源就可显著提高显微镜的分 辨本领。电磁透镜的孔径半角的典型值仅为10-2-10-3rad。如果 加速电压为100kV，孔径半角为10-2rad，那么分辨本领为： d0 = 0.61×3.7×10-3/10-2 = 0.225 nm
七、电磁透镜的场深
场深是在不影响透镜成像分辨 本领的前提下，物平面可沿透 镜轴移动的距离。场深大小Df 与物镜的分辨本领Δr0成正比， 而与孔径半角α成反比， 即：Df ≈2 Δr0 /α 当α=0.001~0.01rad时，Df约 为200~2000nm，对于加速电 压为100kv的电子显微镜，样 品厚度一般控制在200nm以下， 在透镜场深范围内，试样各部 分都能调焦成像。
把金相样品表面经浸蚀后 产生的显微组织浮雕复制 到一种很薄的膜上，然后 把复制膜（叫做“复型”） 放到透射电镜中去观察分 析。
制样过程 录像剪辑
透射电镜的作用
样品形貌分析目前通常由扫描电镜进行观察
除了各种缺陷可以产生不同的衍射 晶体缺陷分析 花纹外，各种不同的晶体微观组织 组织分析 也会对应有不同的像和衍射花纹， 原位观察 通过它们可以在观察组织形貌的同 高分析显微术 时进行晶体的结构和取向分析。 利用相应的样品台，可以在 透射电镜中进行原位实验。 例如，利用加热台加热样品 观察其相变过程，利用应变 台拉伸样品观察其形变和断 裂过程等。
三、各种物理信号产生的广度和深度
四、背散射电子与二次电子特点比较
1. 背散射电子能量很高，其中相当部分 接近入射电子能量，在试样中产生的 范围大，像的分辨率低； 2. 背散射电子发射系数随试样原子序数 增加而增大；
3. 虽然作用体积虽入射束能量增加而增 大，但背散射电子的发射系数受入射 束能量影响不大；
4. 当试样表面倾角增加时，作用体积改 变，将显著增加被散射电子的发射系 数； 5. 背散射电子在试样上方有一点光的角 分布。当垂直入射时，为预选分布， 如下式所示，当试样倾角增加时，分 布为非对称分布。
( ) 0 cos
背散射电子与二次电子特点比较
1. 二次电子能量小于50ev，主要反映 试样表面10nm层内的状态，成像分 辨率高；
六、电磁透镜的像差和理论分辨率
要想得到清晰而又与物体的几何形状相似的图像，必须满足以下的 条件： （1）磁场分布是严格对称的。 （2）满足旁轴情况。 （3）电子的波长（速度）相同。 实际的电磁透镜并不能完全满足上述条件，因此从物面上一点散射 出的电子束，不一定全部会聚在一点，或者物面上的各点并不按比 例成像于同一平面内，结果图像模糊不清，或者与原物的几何形状 不完全相似，这种现象叫做像差。 电镜中电磁透镜的主要像差是：球差，色差，轴上像散，畸变等 电磁透镜的理论分辨本领 Rth=ACs1/2λ3/4 （2-25） 其中：A---常数。约0.4∽0.5，决定于推导Rth的不同假设条件。 电磁透镜的理论分辨本领为0.2nm
电磁透镜的焦距计算式： f=KVDF/（IN）²
式中K---为比例常数； D ---为极靴孔径； I为通过线圈导线的电流强度； N--- 是线圈在每厘米长度上的圈数； F---为透镜的结构参数，与极靴间隙S 有关。
电磁透镜总是会聚透镜。当改变 激磁电流大小时，电磁透镜的焦 距，放大倍数将发生相应变化。 因此，电磁透镜是一种可变焦距 或可变倍率的会聚透镜，这是它 有别于光学玻璃凸透镜的一个特 点。
电子显微分析
第二节 电子与固体物质的相互作用
一、各种信号
各种信号
弹性散射电子
非弹性散射电子
透射电子
二次电子
吸收电子
特征X射线
俄歇电子
应用
在 试 样 表 面 上 方 接 收 到 的 电 子 谱
二、入射电子强度分配
如果试样接地保持电中性，则入射电子 强度I0和背散射电子信号强度Ib，二次电子信 号强度Is，透射电子信号强度It，吸收电子信 号强度Ia之间存在以下关系：
( )
0
cos
( ) 0 cos
电子显微分析
第三节透射电子显微镜
光学显微镜
透射电镜
光源
照明控制 样本 放大成象系统 介质 像的观察 聚焦方法 分辨本领
可见光(日光、电灯光)
玻璃聚光镜 1mm厚的载玻片 玻璃透镜 空气和玻璃 直接用眼 移动透镜 200nm
电子源(电子枪)
八、电磁透镜的焦深
焦深是指在不影响透镜成像分 辨本领的前提下，像平面可沿 透镜轴移动的距离。焦深反应 了观察屏或照相底板可在像平 面上、下沿镜轴移动的距离。 Di=2M2r/α=DfM2 式中M在 单一磁透镜情况是透镜放大倍 数，对电镜观察屏上的终像来 说是电镜的总放大倍数。当 r=1nm ，α=0.01rad， M=2000倍时Di=80cm。
习惯上 nsinα 称为数值孔径用N*A表示。将玻璃透镜的一般参数 代入上式，即最大孔径半角α=70∽75，在介质为油的情况下， n=1.5,其数值孔径nsinα=1.25∽1.35 可见光的波长范围 3900∽7600故而光学显微镜的分辨率不可能高于2000埃。
二、电子的波性及其波长
德布罗意公式： E=hν P=h/λ 德布罗意波长：λ=h/p=h/mv m—粒子的质量（kg） v—粒子的运动速度（m/s）
有效放大倍数
物镜孔径角 景深 焦长
103×
约700 较小 较短
106×
＜10 较大 较长
透射电镜的主要性能指标
分辨率
放大倍数
点分辨率：0.23~0.25nm，线分辨率：0.104~0.14nm
支持膜上的粉末试样要求高度分散，可根据不同情况选 用如下分散方法： 1) 包藏法：将适量微粒试样加入制造支持膜的有机溶液中， 使之分散，再制成支持膜。 2) 撒布法：干燥分散的微粒试样可以直接撒在支持膜表面， 然后用手轻轻叩击，或用超声波仪进行处理，去掉多余的微 粒，剩下的就分散在支持膜上。 3) 悬浮法：以蒸馏水或有机剂作为悬浮剂，样品制成悬浮 液后滴在支持膜上，干后即成。不能使用对试样或支持膜有 溶解性的溶剂。 4) 糊状法： 用少量的悬浮剂和分散剂与微粒试样调成糊状， 涂在金属网的支持膜上，然后浸入悬浮液中或用悬浮液冲洗， 则残留在支持膜上的试样就达到均匀分散的目的。
电子透镜使用的样品有粉末样品和薄膜样品两种
样品台
TEM的样品制备方法
支持膜法
复型法
晶体薄膜法
超薄切片法 高分子材料必要时还要: 染色 刻蚀
支持膜法
粉末试样和胶凝物质水化浆体多采用此法。一般做法是将 试样载在一层支持膜上或包在薄膜中，该薄膜再用铜网承 载。常用的支持膜材料有：火棉胶、聚醋酸甲基乙烯酯、 碳、氧化铝等。
2. 二次电子发射系数与入射束的能量 有关，当入射束能量大于一定值时， 随着入射束能量的增加，二次电子 发射系数减小；
3. 二次电子发射系数与试样表面倾角 有关，它们之间存在如左关系式， 可知，二次电子发射系数随试样倾 角增加而增大。 4. 二次电子在试样表面有一定的角分 布。服从余弦分布，且不随试样倾 角改变而该变。
晶体对入射电子波的衍射现象证实 了德布罗意假说的正确性，它揭示 了在微观世界中，粒子的运动服从 波动规律，在波振幅大的地方粒子 出现的几率大，在波振幅小的地方 出现的几率小。
E=eV=1/2mν² 其中：e—电子电荷 m—电子质量 V—加速电位
加速电压与电子波长的关系
加速电压（kV） 电子波长（A） 1 10 50 0.388 0.122 0.0536 加速电压（kV） 电子波长（A） 100 500 1000 0.0370 0.0142 0.00687
三、静电透镜
原因：这是因为电场对电子作用力的方 向总是沿着电子所处点的等电位面的法 线，从低电位指向高电位，所以沿电子 所处点的等电位面切线方向电场力的分 量为零，电子沿该方向运动速度分量ν保 持不变。由图可知：
sinθ/sinγ=ν 2/ν1=λ1/λ2=（V2/V1）²
与一定形状的光学介质界面（如玻璃， 凸透镜的旋转对称弯曲折射界面）可 以使光线聚焦成像相似，一定形状的 等电位曲面簇也可使电子束聚焦成像。 产生这种旋转对称等电位曲面簇的电 极装置。
高性能透射电镜的放大倍数从100倍到100万倍，要求透射电 镜的放大倍数能够覆盖整个范围
加速电压
通常使用中为50KV，普通透射电镜的最高加速电压一般为 100KV和200KV，材料研究中通常选用200KV的电镜，目 前有3000KV的电镜。
样品制备
由透射电镜的工作原 理可知，供透射电镜分 析的样品必须对电子师 是透明的；此外，所制 得的样品还必须可以真 实反映所分析材料的某 些特性，因此样品制备 在透射电子显微分析技 术中占有相当重要的位 置，也是一个涉及面很 广的题目。大体上透射 电镜样品可分为间接样 品和直接样品。我们下 面将对间接样品的制备 作简单介绍。
电子显微分析
第一节 电子光学基础
一、光学透镜分辨本领
阿贝（Abbe）根据衍射理论导出了 光学透镜分辨本领的公式为： 提高透镜的分辨本领的途 径：
1、增加介质的折射率 2、增大物镜的孔径半角 3、采用短波长的照明源
r=0.61λ/nsinα （nm）
其中：r—分辨本领 λ--照明源的波长 n—透镜上下方介质的折射率 a—透镜的孔径半角
I0=Ib+Is+It+Ia η+ζ+τ+α=1
式中η=Ib/I---称背散射电子系数； ζ=Is/I---称二次电子系数； τ=It/I---称透射电子系数； α=Ia/I---称吸收电子系数。
试样的密度与厚度和乘积越小，则 透射电子系数越大；反之，则称吸收 电子系数和背散射电子系数越大。图 为电子在铜试样中的透射电子系数， 吸收电子系数和背散射电子系数（包 括二次电子）随试样质量厚度ρZ的变 化。
薄膜样品制备
超薄切片
电解抛光 化学抛光
离子轰击
厚度要求100~200nm
二次复型样品制备过程
金相试样的制备过程
金相试样较理想的形状是圆柱体 或正方体，其直径或边长约1020mm,高约10mm. 镶嵌是把试 样镶汝镶嵌料中,夹持是把试样夹入 预先制备好夹具内. 磨制 经截取镶嵌好的试样表面粗糙\ 形变层厚.在显微镜检查之前,必须 经过磨光和抛光.磨光是为了消除取 样时产生的变形层. 金相试样经磨 光后，仍有细微磨痕及表面金属形 变扰动层，这将影响正确的显示组 织，因而必须通过抛光加以消除。 抛光的基本方法有机械抛光、化学 抛光、和电解抛光。
珠 光 体 组 织
复 型 膜 透 射 电 镜 照 片
准 解 理 断 口 断 口 萃 取 复 型
质厚衬度图像的分析
1) 复型表面浮雕与试样表面浮雕的关系必须确定。目前常 用的塑料一级复型和塑料-碳二级复型皆属于“负复型”，即 塑料一级复型表面浮雕的凹凸特征正好与试样相反：在原来 试样凸起的，在塑料一级复型上凹进去，反之亦然。 由于塑料-碳二级复型投影是在负复型上进行的，所以图 像上“影子”所反映的凹凸情况恰与原来试样表面相反。 2) 要想根据表面形貌确定物相，必须熟悉各种物相在试样 表面的浮雕特征。试样表面浮雕主要取决于试样的成分、样 品制备、浸蚀剂和浸蚀规范等。必须对这些资料详尽分析， 甚至配合其他分析手段进行综合分析。
四、磁透镜
旋转对称的磁场对电子束有聚焦作用，在电子光学 系统中用于使电子聚焦成像的磁场是非匀强磁场，其 等磁位面形状与静电透镜的等电位面或光学玻璃透镜 的界面相似，产生这种旋转对称磁场的线圈装置称为 磁透镜。 •短线圈磁透镜
•包壳磁透镜 •极靴磁透镜
五、电磁透镜成像公式
电磁透镜物距L1，像距L2和焦距f三者之间的关系： 1/f=1/L1+1/L2 放大倍数M分别为： M=L2/L1=f/L1-f=（L2-f）/f 当L2一定时，M和f成反比：当L1≥2f，M≤1；当f<L1<2f，M>1。
提高显微镜的分辨率以便能深入观 察研究物质的微观结构，一直是人 们不断追求的目标。高分辨率电子 显微镜利用的是电子束相位的变， 由两束以上的电子束相干成像，在 电子显微镜分辨率足够高的条件下， 所用的电子束越多，图象的分辨率 越高，甚至可以用于薄样品原子的 结构成像。
质厚衬度理论
对于无定形和非晶试样，投射 电镜图像是由于试样个部分的 密度（或原子序数）和厚度不 同形成的，这种衬度成为质量 厚度衬度，简称质厚衬度。
Βιβλιοθήκη Baidu
可见，只要能使加速电压提高到一定值就可得到很短的电 子波。正是这一原因，用高压加速电子就成为近代电镜的最重 要特点，用这样的电子波作为照明源就可显著提高显微镜的分 辨本领。电磁透镜的孔径半角的典型值仅为10-2-10-3rad。如果 加速电压为100kV，孔径半角为10-2rad，那么分辨本领为： d0 = 0.61×3.7×10-3/10-2 = 0.225 nm
七、电磁透镜的场深
场深是在不影响透镜成像分辨 本领的前提下，物平面可沿透 镜轴移动的距离。场深大小Df 与物镜的分辨本领Δr0成正比， 而与孔径半角α成反比， 即：Df ≈2 Δr0 /α 当α=0.001~0.01rad时，Df约 为200~2000nm，对于加速电 压为100kv的电子显微镜，样 品厚度一般控制在200nm以下， 在透镜场深范围内，试样各部 分都能调焦成像。
把金相样品表面经浸蚀后 产生的显微组织浮雕复制 到一种很薄的膜上，然后 把复制膜（叫做“复型”） 放到透射电镜中去观察分 析。
制样过程 录像剪辑
透射电镜的作用
样品形貌分析目前通常由扫描电镜进行观察
除了各种缺陷可以产生不同的衍射 晶体缺陷分析 花纹外，各种不同的晶体微观组织 组织分析 也会对应有不同的像和衍射花纹， 原位观察 通过它们可以在观察组织形貌的同 高分析显微术 时进行晶体的结构和取向分析。 利用相应的样品台，可以在 透射电镜中进行原位实验。 例如，利用加热台加热样品 观察其相变过程，利用应变 台拉伸样品观察其形变和断 裂过程等。
三、各种物理信号产生的广度和深度
四、背散射电子与二次电子特点比较
1. 背散射电子能量很高，其中相当部分 接近入射电子能量，在试样中产生的 范围大，像的分辨率低； 2. 背散射电子发射系数随试样原子序数 增加而增大；
3. 虽然作用体积虽入射束能量增加而增 大，但背散射电子的发射系数受入射 束能量影响不大；
4. 当试样表面倾角增加时，作用体积改 变，将显著增加被散射电子的发射系 数； 5. 背散射电子在试样上方有一点光的角 分布。当垂直入射时，为预选分布， 如下式所示，当试样倾角增加时，分 布为非对称分布。
( ) 0 cos
背散射电子与二次电子特点比较
1. 二次电子能量小于50ev，主要反映 试样表面10nm层内的状态，成像分 辨率高；
六、电磁透镜的像差和理论分辨率
要想得到清晰而又与物体的几何形状相似的图像，必须满足以下的 条件： （1）磁场分布是严格对称的。 （2）满足旁轴情况。 （3）电子的波长（速度）相同。 实际的电磁透镜并不能完全满足上述条件，因此从物面上一点散射 出的电子束，不一定全部会聚在一点，或者物面上的各点并不按比 例成像于同一平面内，结果图像模糊不清，或者与原物的几何形状 不完全相似，这种现象叫做像差。 电镜中电磁透镜的主要像差是：球差，色差，轴上像散，畸变等 电磁透镜的理论分辨本领 Rth=ACs1/2λ3/4 （2-25） 其中：A---常数。约0.4∽0.5，决定于推导Rth的不同假设条件。 电磁透镜的理论分辨本领为0.2nm
电磁透镜的焦距计算式： f=KVDF/（IN）²
式中K---为比例常数； D ---为极靴孔径； I为通过线圈导线的电流强度； N--- 是线圈在每厘米长度上的圈数； F---为透镜的结构参数，与极靴间隙S 有关。
电磁透镜总是会聚透镜。当改变 激磁电流大小时，电磁透镜的焦 距，放大倍数将发生相应变化。 因此，电磁透镜是一种可变焦距 或可变倍率的会聚透镜，这是它 有别于光学玻璃凸透镜的一个特 点。
电子显微分析
第二节 电子与固体物质的相互作用
一、各种信号
各种信号
弹性散射电子
非弹性散射电子
透射电子
二次电子
吸收电子
特征X射线
俄歇电子
应用
在 试 样 表 面 上 方 接 收 到 的 电 子 谱
二、入射电子强度分配
如果试样接地保持电中性，则入射电子 强度I0和背散射电子信号强度Ib，二次电子信 号强度Is，透射电子信号强度It，吸收电子信 号强度Ia之间存在以下关系：
( )
0
cos
( ) 0 cos
电子显微分析
第三节透射电子显微镜
光学显微镜
透射电镜
光源
照明控制 样本 放大成象系统 介质 像的观察 聚焦方法 分辨本领
可见光(日光、电灯光)
玻璃聚光镜 1mm厚的载玻片 玻璃透镜 空气和玻璃 直接用眼 移动透镜 200nm
电子源(电子枪)
八、电磁透镜的焦深
焦深是指在不影响透镜成像分 辨本领的前提下，像平面可沿 透镜轴移动的距离。焦深反应 了观察屏或照相底板可在像平 面上、下沿镜轴移动的距离。 Di=2M2r/α=DfM2 式中M在 单一磁透镜情况是透镜放大倍 数，对电镜观察屏上的终像来 说是电镜的总放大倍数。当 r=1nm ，α=0.01rad， M=2000倍时Di=80cm。
习惯上 nsinα 称为数值孔径用N*A表示。将玻璃透镜的一般参数 代入上式，即最大孔径半角α=70∽75，在介质为油的情况下， n=1.5,其数值孔径nsinα=1.25∽1.35 可见光的波长范围 3900∽7600故而光学显微镜的分辨率不可能高于2000埃。
二、电子的波性及其波长
德布罗意公式： E=hν P=h/λ 德布罗意波长：λ=h/p=h/mv m—粒子的质量（kg） v—粒子的运动速度（m/s）