第四章 电子衍射讲解
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倒易截面的比例图像,倒易阵 点的指数就是衍射斑点的指数 (即正空间晶面指数)。通过 电子衍射花样上任意两个ghkl矢 量指数就可求出晶带指数(根 据晶带定律)。
多晶电子衍射谱的形成
X射线花样形成示意图
电子衍射花样形成示意图
电子衍射基本公式
R Rd L
Ld
通常将K=λL=Rd称为 相机常数,而L被称 为相机长度。
3、现在的电镜极靴缝都非常小,放入样品台以后很 难再放得下一个光阑;
现在电镜的选区光阑可以做到非常小,如JEOL 2010 的选区光阑孔径分别为:5μm,20μm,60μm,120μm
衍射与选区的对应
A 磁转角
一束平行于主轴的入射电子束通过电磁 透镜将被聚焦在轴线上一点,即焦点F
类比光学玻璃凸透镜
Mi M p
mmM, 误i 差
Mp 3.3%
仪器误差——电子波长的不稳定性
内标像机常数
随物镜电流变化的校正曲线
电子衍射花样的标定与分析
电子衍射谱的标定就是确定电子衍射图谱中的诸 衍射斑点(或者衍射环)所对应的晶面的指数和 对应的晶带轴(多晶不需要)。
电子衍射谱主要有多晶电子衍射谱和单晶电子衍 射谱。电子衍射谱的标定主要有以下几种情况:
简立方:N=1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, …
体 心:N=2, 4, 6, 8, 10, 12,…
=1:2:3:4:5:6:7:8
面 心:N=3,4,,,,8,,,11,12,,,,16,,,19,20,,,,24,,,27,28,…
金刚石:N=3, ,,,,8,,,11, ,,,,16,,,19, ,,,,24,,,27, ,…
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。
晶体结构已知; 晶体结构虽然未知,但可以确定它的范围; 晶体结构完全未知。
多晶电子衍射谱的标定
多晶电子衍射谱:
在做电子衍射时,如果试样中晶粒尺度非常小,那么即
使做选区电子衍射时,参与衍射的晶粒数将会非常多,
这些晶粒取向各异,与多晶X射线衍射类似,衍射球与反
射球相交会得到一系列的衍射圆环。由于电子衍射时角
中南大学
第四章 电子衍射
材料科学与工程学院 艾延龄
E-mail: ylai@
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。
电子的散射和衍射
提高电子衍射精度的方法
产生误差的因素:
本征误差——小角度近似带来的误差
来源: tg2 2 sin 2
估计:25o时, 误差 0.3%
If d=2 Å, d=2±0.05 Å
操作误差——相机长度的变化
来源:L
f0MiM p
L L
f f
估计:f0=3 mm、高度变化0.1
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。
反 射 面 法 线
M N
要在散射方向互相加强,程差应该是波长的整数倍,因此 晶体产生衍射的条件是:
衍射与选区的对应
A 磁转角
由于在拍摄电子显微像及衍 射图时使用的中间镜电流不 同,因此两者在中间镜磁场 中的旋转角度不同,也就是 像与衍射花样之间有一定的 相对转动。它们之间相差的 角度就称之为磁转角;
ψ下=测ψ出i-ψd其,磁在转不角同;的放大倍数 有的TEM安装有磁转角自动
补正装置,在分析时就不必 考虑磁转角的影响
X射线衍射的厄瓦尔德图解
g
θ
A
O
布拉格方程: 2dsinθ=λ
如果上图中样品和倒易点都是严格几何意义上的点,那 厄瓦尔德球(示意图)肯定是成立的,但实际上样品不 可能是严格意义上的几何点,那为什么还可以用厄瓦尔 德球来解释衍射问题?
O
A
B C
要解释上面的问题,首先要弄清楚两个物理概念: 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.
布拉格方程: 2dsinθ=λ
厄瓦尔德球
布拉格方程可以写成:
1
sin d
2dhkl 2( 1 )
Aθ
右图即为一反射球,又称之为
厄瓦尔德球。
B
C Hhkl=1/dhkl
O’
O
如果以厄瓦尔德球中的O点作为与晶体对应的倒易点阵的 原点,则只要倒易阵点(对应正空间中的原子面)落在厄
瓦尔德球上,则对应的晶面一定满足布拉格条件,从而能 产生衍射。
Al h k l 111 222 333 444 555
F30 (nm) 1.54 12.3 41.6 98.6 193 2010 (nm) 0.64 5.14 17.3 41.1 80.2
准确地获取选区电子衍射花样 ——选区电子衍射的操作步骤
1. 调整中间镜电流使选区光阑边缘的像在荧光屏上非常 清晰,这就使中间镜的物面与选区光阑的平面相重;
2. 调整物镜电流使试样在荧光屏上呈现清晰像,这就使 物镜的像平面与选区光阑及中间镜的物面相重;
3. 抽出物镜光阑,减弱中间镜(用于衍射的)电流,使 其物面与物镜后焦面相重,在荧光屏上获得衍射谱的 放大像;在现代电镜中,只要转换到衍射模式,并调 节衍射镜电流使中心斑调整到最小最圆;
4. 减弱聚光镜电流以降低入射束孔径角,得到尽可能趋 近于平行的电子束,使衍射斑尽量明锐。
小孔的直接衍射成像(不加透镜)就是一个典型的Fresnel (菲涅尔)衍射(近场衍射)现象。在电镜的图像模式下, 经常可以观察到圆孔的菲涅尔环。
在碳膜微孔边缘,利用相关性非常好的场发射电子枪发 射的相干电子干涉形成的Fresnel干涉条纹,约有150条
Fresnel
利 的用
场 发 射 干电 涉子 条源 纹获 得
在精度方面也远比X射线低。
选区电子衍射
如果在物镜的像平面处加 入一个选区光阑,那么只 有A’B’范围的成像电子能 够通过选区光阑,并最终 在荧光屏上形成衍射花样。 这一部分的衍射花样实际 上 是 由 样 品 的 AB 范 围 提 供的,因此利用选区光阑 可以非常容易分析样品上 微区的结构细节。
度很小,透射束与反射球相交的地方近似为一个平面,
再加上倒易点扩展成倒易球,多晶衍射花样将会是如下
图所示的一个同心衍射圆环。圆环的半径可以用下式来
计算:
Ri
L
d hkl
电子衍射谱的特点
多晶衍射环的花样分析及标定
1)
立方系
Ri
L
d
L
a
h2 k2 l2 K
N ( N h2 k2 l2 )
为正时, s矢量为正, 反之为负; 精确符合布拉格条件时, 图10-11 倒易杆和它的强度分布 =0, s=0
偏离矢量的符号示意图
零层倒易截面
倒易点阵是一个三维点阵,把 ghkl·r=0时的倒易面称为零层倒 易截面。
当ghkl·r=n时为n阶倒易面。 标准电子衍射花样是标准零层
2) 六角系
Ri2
4 3
(h2
hk a2
k2)
l2 c
H: 1,3,4,7,9,12,13,16,19,21
3) 四方系 4) 正交系 5) 其它
Ri2
h2 k2 a2
l2 c2
Ri2
h2
a2
k2 b2
l2 c2
A、晶体结构已知的多晶电子衍射花样标定
f0
这个角总是等于衍射角的
O
f
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就象晶体的倒 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 的结构和对称性特点,使晶体结构的研究比X射线 的简单。
Fraunhofer(夫朗和费)衍射
Fraunhofer(夫朗和费)衍射是远场衍射,它是平面波在与障碍 物相互作用后发生的衍射。严格地讲,光束之间要发生衍射, 必须有互相叠加,平行光严格意义上是不能叠加的,所以在没 有透镜的前提下,夫朗和费衍射只是一种理论上的概念。
但是在很多情况下,可以将衍射当成夫朗和费衍射来处理,X 射线衍射就是这样一种情况。虽然X射线是照射在晶体中的不 同晶面上,但是由于晶面间距的值远远小于厄瓦尔德球(X射 线波长的倒数),即使测试时衍射仪的半径跟晶面间距比也是 一个非常大的值,所以X射线衍射可以当成夫朗和费衍射处理, 因为此时不同晶面上的X射线叠加在一点上时,它们的衍射角 仍然会非常接近布拉格角。
首先电子波的波长非常短,因为与其对应的厄瓦尔德球半 径会非常大(远大于地球),因此与倒易点阵相交的地方 接近是一个平面(个人并不认可这一观点,因为倒易点阵 的矢量也会非常大,总的来说必须满足布拉格条件,而且 我们记录时不可能做出一个这个大的设备)。但是厄瓦尔 德球半径与倒易矢之间的比例关系确实发生了变化,指数 不是太高的晶面其布拉格角都会在几度的范围内。
MoO3晶体
B 位置的不对应
偏差
M 0Cs 3 M 0Cs 2 3
M 0Cs 2 sin 3
M 0Cs
2
2d
3
M 0Cs
d
3
衍射点的指数越高,产生 的位移越大,不对应性也 就越明显。
物镜离焦也会加大这种不 对应性,即物镜像面、选 区光阑不共面时,也会引 起选区电子衍射的不对应 性
结论:X射线并非严格的夫朗和费衍射,但可以将其当成夫朗 和费衍射处理。
电子衍射
这个角总是等于衍射角的
O
f
电子衍射是有透镜参与的Fraunhofer(夫朗和费)衍射,所以 与X射线衍射的相比,它才是严格的远场衍射。
单晶电子衍射花样产生的原理
g
θ
A
O
布拉格方程: 2dsinθ=λ
如上图所示,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满足布拉格方程, 即其上的每个点同时落在厄瓦尔德球上。因此之所以能得 到单晶电子衍射花样,是因为电子衍射有其自身的特点。
上面的示意图中,比例关系没有问题,但我们 应该注意的是,倒易球是非常大的,而相机长 度不可能太大。所以上面的示意图如果把相机 长度放在倒易球内就会更加接近实际。
实际上在电子衍射操作时,没有放大以前,衍 射花样就成在物镜的背焦面上,相机长度就是 物镜的焦距f0,我们在底片上得到的焦距是经过 中间镜和投影镜放大后的结果,所以实际处理 时的相机长度值就是:L= f0 MIMP.
物质对电子的散射能力强,约为X射线一万倍,曝 光时间短。
电子衍射分析中的不足之处
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;
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;
A
C B
A
B
C
为了得到晶体中某一个微区的电子衍射花样,一般用 选区衍射的方法,选区光阑放置在物镜像平面(中间 镜成像模式时的物平面),而不是直接放在样品处的 原因如下:
1、做选区衍射时,所要分析的微区经常是亚微米级 的,这样小的光阑制备比较困难,也不容易准确地放 置在待观察的视场处;
2、在很强的电子照射下,光阑会很快污染而不能再 使用;
第二个原因是在电镜下观察的是薄膜样品,因此在垂直于 厚度的方向,倒易点会拉长为倒易杆。
电子衍射的几何关系示意图
电子衍射的角度一 般在5度以内
单晶电子பைடு நூலகம்射花样产生的示意图
如图是倒易杆与厄瓦尔德 球相交的情况,当2偏离 时,倒易杆中心至与厄 瓦尔德球面交截点的距离 可用矢量s表示,s就是偏 离矢量。
多晶电子衍射谱的形成
X射线花样形成示意图
电子衍射花样形成示意图
电子衍射基本公式
R Rd L
Ld
通常将K=λL=Rd称为 相机常数,而L被称 为相机长度。
3、现在的电镜极靴缝都非常小,放入样品台以后很 难再放得下一个光阑;
现在电镜的选区光阑可以做到非常小,如JEOL 2010 的选区光阑孔径分别为:5μm,20μm,60μm,120μm
衍射与选区的对应
A 磁转角
一束平行于主轴的入射电子束通过电磁 透镜将被聚焦在轴线上一点,即焦点F
类比光学玻璃凸透镜
Mi M p
mmM, 误i 差
Mp 3.3%
仪器误差——电子波长的不稳定性
内标像机常数
随物镜电流变化的校正曲线
电子衍射花样的标定与分析
电子衍射谱的标定就是确定电子衍射图谱中的诸 衍射斑点(或者衍射环)所对应的晶面的指数和 对应的晶带轴(多晶不需要)。
电子衍射谱主要有多晶电子衍射谱和单晶电子衍 射谱。电子衍射谱的标定主要有以下几种情况:
简立方:N=1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, …
体 心:N=2, 4, 6, 8, 10, 12,…
=1:2:3:4:5:6:7:8
面 心:N=3,4,,,,8,,,11,12,,,,16,,,19,20,,,,24,,,27,28,…
金刚石:N=3, ,,,,8,,,11, ,,,,16,,,19, ,,,,24,,,27, ,…
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。
晶体结构已知; 晶体结构虽然未知,但可以确定它的范围; 晶体结构完全未知。
多晶电子衍射谱的标定
多晶电子衍射谱:
在做电子衍射时,如果试样中晶粒尺度非常小,那么即
使做选区电子衍射时,参与衍射的晶粒数将会非常多,
这些晶粒取向各异,与多晶X射线衍射类似,衍射球与反
射球相交会得到一系列的衍射圆环。由于电子衍射时角
中南大学
第四章 电子衍射
材料科学与工程学院 艾延龄
E-mail: ylai@
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。
电子的散射和衍射
提高电子衍射精度的方法
产生误差的因素:
本征误差——小角度近似带来的误差
来源: tg2 2 sin 2
估计:25o时, 误差 0.3%
If d=2 Å, d=2±0.05 Å
操作误差——相机长度的变化
来源:L
f0MiM p
L L
f f
估计:f0=3 mm、高度变化0.1
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。
反 射 面 法 线
M N
要在散射方向互相加强,程差应该是波长的整数倍,因此 晶体产生衍射的条件是:
衍射与选区的对应
A 磁转角
由于在拍摄电子显微像及衍 射图时使用的中间镜电流不 同,因此两者在中间镜磁场 中的旋转角度不同,也就是 像与衍射花样之间有一定的 相对转动。它们之间相差的 角度就称之为磁转角;
ψ下=测ψ出i-ψd其,磁在转不角同;的放大倍数 有的TEM安装有磁转角自动
补正装置,在分析时就不必 考虑磁转角的影响
X射线衍射的厄瓦尔德图解
g
θ
A
O
布拉格方程: 2dsinθ=λ
如果上图中样品和倒易点都是严格几何意义上的点,那 厄瓦尔德球(示意图)肯定是成立的,但实际上样品不 可能是严格意义上的几何点,那为什么还可以用厄瓦尔 德球来解释衍射问题?
O
A
B C
要解释上面的问题,首先要弄清楚两个物理概念: 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.
布拉格方程: 2dsinθ=λ
厄瓦尔德球
布拉格方程可以写成:
1
sin d
2dhkl 2( 1 )
Aθ
右图即为一反射球,又称之为
厄瓦尔德球。
B
C Hhkl=1/dhkl
O’
O
如果以厄瓦尔德球中的O点作为与晶体对应的倒易点阵的 原点,则只要倒易阵点(对应正空间中的原子面)落在厄
瓦尔德球上,则对应的晶面一定满足布拉格条件,从而能 产生衍射。
Al h k l 111 222 333 444 555
F30 (nm) 1.54 12.3 41.6 98.6 193 2010 (nm) 0.64 5.14 17.3 41.1 80.2
准确地获取选区电子衍射花样 ——选区电子衍射的操作步骤
1. 调整中间镜电流使选区光阑边缘的像在荧光屏上非常 清晰,这就使中间镜的物面与选区光阑的平面相重;
2. 调整物镜电流使试样在荧光屏上呈现清晰像,这就使 物镜的像平面与选区光阑及中间镜的物面相重;
3. 抽出物镜光阑,减弱中间镜(用于衍射的)电流,使 其物面与物镜后焦面相重,在荧光屏上获得衍射谱的 放大像;在现代电镜中,只要转换到衍射模式,并调 节衍射镜电流使中心斑调整到最小最圆;
4. 减弱聚光镜电流以降低入射束孔径角,得到尽可能趋 近于平行的电子束,使衍射斑尽量明锐。
小孔的直接衍射成像(不加透镜)就是一个典型的Fresnel (菲涅尔)衍射(近场衍射)现象。在电镜的图像模式下, 经常可以观察到圆孔的菲涅尔环。
在碳膜微孔边缘,利用相关性非常好的场发射电子枪发 射的相干电子干涉形成的Fresnel干涉条纹,约有150条
Fresnel
利 的用
场 发 射 干电 涉子 条源 纹获 得
在精度方面也远比X射线低。
选区电子衍射
如果在物镜的像平面处加 入一个选区光阑,那么只 有A’B’范围的成像电子能 够通过选区光阑,并最终 在荧光屏上形成衍射花样。 这一部分的衍射花样实际 上 是 由 样 品 的 AB 范 围 提 供的,因此利用选区光阑 可以非常容易分析样品上 微区的结构细节。
度很小,透射束与反射球相交的地方近似为一个平面,
再加上倒易点扩展成倒易球,多晶衍射花样将会是如下
图所示的一个同心衍射圆环。圆环的半径可以用下式来
计算:
Ri
L
d hkl
电子衍射谱的特点
多晶衍射环的花样分析及标定
1)
立方系
Ri
L
d
L
a
h2 k2 l2 K
N ( N h2 k2 l2 )
为正时, s矢量为正, 反之为负; 精确符合布拉格条件时, 图10-11 倒易杆和它的强度分布 =0, s=0
偏离矢量的符号示意图
零层倒易截面
倒易点阵是一个三维点阵,把 ghkl·r=0时的倒易面称为零层倒 易截面。
当ghkl·r=n时为n阶倒易面。 标准电子衍射花样是标准零层
2) 六角系
Ri2
4 3
(h2
hk a2
k2)
l2 c
H: 1,3,4,7,9,12,13,16,19,21
3) 四方系 4) 正交系 5) 其它
Ri2
h2 k2 a2
l2 c2
Ri2
h2
a2
k2 b2
l2 c2
A、晶体结构已知的多晶电子衍射花样标定
f0
这个角总是等于衍射角的
O
f
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就象晶体的倒 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 的结构和对称性特点,使晶体结构的研究比X射线 的简单。
Fraunhofer(夫朗和费)衍射
Fraunhofer(夫朗和费)衍射是远场衍射,它是平面波在与障碍 物相互作用后发生的衍射。严格地讲,光束之间要发生衍射, 必须有互相叠加,平行光严格意义上是不能叠加的,所以在没 有透镜的前提下,夫朗和费衍射只是一种理论上的概念。
但是在很多情况下,可以将衍射当成夫朗和费衍射来处理,X 射线衍射就是这样一种情况。虽然X射线是照射在晶体中的不 同晶面上,但是由于晶面间距的值远远小于厄瓦尔德球(X射 线波长的倒数),即使测试时衍射仪的半径跟晶面间距比也是 一个非常大的值,所以X射线衍射可以当成夫朗和费衍射处理, 因为此时不同晶面上的X射线叠加在一点上时,它们的衍射角 仍然会非常接近布拉格角。
首先电子波的波长非常短,因为与其对应的厄瓦尔德球半 径会非常大(远大于地球),因此与倒易点阵相交的地方 接近是一个平面(个人并不认可这一观点,因为倒易点阵 的矢量也会非常大,总的来说必须满足布拉格条件,而且 我们记录时不可能做出一个这个大的设备)。但是厄瓦尔 德球半径与倒易矢之间的比例关系确实发生了变化,指数 不是太高的晶面其布拉格角都会在几度的范围内。
MoO3晶体
B 位置的不对应
偏差
M 0Cs 3 M 0Cs 2 3
M 0Cs 2 sin 3
M 0Cs
2
2d
3
M 0Cs
d
3
衍射点的指数越高,产生 的位移越大,不对应性也 就越明显。
物镜离焦也会加大这种不 对应性,即物镜像面、选 区光阑不共面时,也会引 起选区电子衍射的不对应 性
结论:X射线并非严格的夫朗和费衍射,但可以将其当成夫朗 和费衍射处理。
电子衍射
这个角总是等于衍射角的
O
f
电子衍射是有透镜参与的Fraunhofer(夫朗和费)衍射,所以 与X射线衍射的相比,它才是严格的远场衍射。
单晶电子衍射花样产生的原理
g
θ
A
O
布拉格方程: 2dsinθ=λ
如上图所示,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满足布拉格方程, 即其上的每个点同时落在厄瓦尔德球上。因此之所以能得 到单晶电子衍射花样,是因为电子衍射有其自身的特点。
上面的示意图中,比例关系没有问题,但我们 应该注意的是,倒易球是非常大的,而相机长 度不可能太大。所以上面的示意图如果把相机 长度放在倒易球内就会更加接近实际。
实际上在电子衍射操作时,没有放大以前,衍 射花样就成在物镜的背焦面上,相机长度就是 物镜的焦距f0,我们在底片上得到的焦距是经过 中间镜和投影镜放大后的结果,所以实际处理 时的相机长度值就是:L= f0 MIMP.
物质对电子的散射能力强,约为X射线一万倍,曝 光时间短。
电子衍射分析中的不足之处
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;
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;
A
C B
A
B
C
为了得到晶体中某一个微区的电子衍射花样,一般用 选区衍射的方法,选区光阑放置在物镜像平面(中间 镜成像模式时的物平面),而不是直接放在样品处的 原因如下:
1、做选区衍射时,所要分析的微区经常是亚微米级 的,这样小的光阑制备比较困难,也不容易准确地放 置在待观察的视场处;
2、在很强的电子照射下,光阑会很快污染而不能再 使用;
第二个原因是在电镜下观察的是薄膜样品,因此在垂直于 厚度的方向,倒易点会拉长为倒易杆。
电子衍射的几何关系示意图
电子衍射的角度一 般在5度以内
单晶电子பைடு நூலகம்射花样产生的示意图
如图是倒易杆与厄瓦尔德 球相交的情况,当2偏离 时,倒易杆中心至与厄 瓦尔德球面交截点的距离 可用矢量s表示,s就是偏 离矢量。