2022年2022年TEM簡介

1、精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載透射電子顯微鏡技術(shù)簡介透射電子顯微鏡（ transmission electron microscope,tem）,簡稱透射電鏡,為把經(jīng)加速和集合的電子束投射到特別薄的樣品上,電子與樣品中的原子碰撞而轉(zhuǎn)變方向, 從而產(chǎn)生立體角散射； 散射角的大小與樣品的密度.厚度相關(guān), 因此可以形成明暗不同的影像；通常,透射電子顯微鏡的辨論率為0.1 0.2nm,放大倍數(shù)為幾萬百萬倍,用于觀看超微結(jié)構(gòu),即小于0.2 微米.光學(xué)顯微鏡下無法看清的結(jié)構(gòu),又稱“亞顯微結(jié)構(gòu)”；一.透射電鏡的成像原理如下列圖,電子槍發(fā)射的電子在陽極加速電壓 的作用下,高速地穿過陽極孔,被聚光鏡會聚成很

2、 細的電子束照明樣品；由于電子束穿透才能有限, 所以要求樣品做得很薄,觀看區(qū)域的厚度在200nm 左右；由于樣品微區(qū)的厚度.平均原子序數(shù).晶體 結(jié)構(gòu)或位向有差別, 使電子束透過樣品時發(fā)生部分散射,其散射結(jié)果使通過物鏡光闌孔的電子束強度 產(chǎn)生差別,經(jīng)過物鏡聚焦放大在其像平面上,形成 第一幅反映樣品微觀特點的電子像；然后再經(jīng)中間鏡和投影鏡兩級放大, 投射到熒光屏上對熒光屏感精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載光,即把透射電子的強度轉(zhuǎn)換為人眼直接可見的光強度分布,或由照相底片感光記錄,從而得到一幅具有肯定襯度的高放大倍數(shù)的圖像；圖 1. 透射電鏡與一般光學(xué)顯微鏡結(jié)構(gòu)對比精品學(xué)習資料精選學(xué)習

3、資料 - - - 歡迎下載透射電子顯微鏡的成像方式可表述為：1. 由電子槍發(fā)射高能.高速電子束；2. 經(jīng)聚光鏡聚焦后透射薄膜或粉末樣品；3. 透射電子經(jīng)過成像透鏡系統(tǒng)成像；4. 激發(fā)熒光屏顯示放大圖像；5. 專用底片 / 數(shù)字暗室記錄帶有內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的高辨論圖像；二.透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)透射電鏡一般為由電子光學(xué)部分.真空系統(tǒng)和供電系統(tǒng)三大部分組成；1精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載1電子光學(xué)部分整個電子光學(xué)部分完全置于鏡筒之內(nèi),自上而下次序排列著電子槍.聚光鏡.樣品室. 物鏡.中間鏡.投影鏡.觀看室.熒光屏.照相機構(gòu)等裝置；依據(jù)這些裝置的功能不同又可將電子光學(xué)部分分為照明系統(tǒng).樣

4、品室.成像系統(tǒng)及圖像觀看和記錄系統(tǒng)；圖2為透射電子顯微鏡電子光學(xué)部分示意圖；1 照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)由電子槍.聚光鏡和相應(yīng)的平移對中及傾斜 調(diào)劑裝置組成；它的作用：為為成像系統(tǒng)供應(yīng)一束亮度高.相干性好的照明光源；為滿意暗場成像的需要照明電子束可在 2-3 度范疇內(nèi)傾斜；電子槍；它由陰極. 柵極和陽極構(gòu)成；在真空中通電加熱后使從陰極發(fā)射的電子獲得較高的動能形成定向高速電精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載子流；聚光鏡；聚光鏡的作用為會聚從電子槍發(fā)射出來的電子束,圖 2. 透射電鏡電子光學(xué)部分示意圖精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載掌握照明孔徑角.電流密度和光斑尺寸；2 樣品室樣

5、品室中有樣品桿. 樣品杯及樣品臺； 其位于照明部分和物鏡之間, 它的主要作用為通過試樣臺承載試樣,移動試樣；3 成像系統(tǒng)一般由物鏡.中間鏡和投影鏡組成； 中間鏡和投影鏡的作用為將來自物鏡的圖像進一步放大；成像系統(tǒng)補充說明：a) 由物鏡.中間鏡 1.2 個和投影鏡 1.2 個組成；b) 成像系統(tǒng)的兩個基本操作為將衍射花樣或圖像投影到熒光屏上；c) 通過調(diào)整中間鏡的透鏡電流, 使中間鏡的物平面與物鏡的背焦面重合, 可在熒精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載光屏上得到衍射花樣；d) 如使中間鏡的物平面與物鏡的像平面重合就得到顯微像；圖 3 透射電鏡圖像觀看與記錄系統(tǒng)示意圖精品學(xué)習資料精選學(xué)

6、習資料 - - - 歡迎下載2精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載4 圖像觀看與記錄系統(tǒng)該系統(tǒng)由熒光屏. 照相機.數(shù)據(jù)顯示等組成在分析電鏡中,仍有探測器和電子能量分析等附件,見圖3；2真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)由機械泵.油擴散泵.換向閥門. 真空測量儀泵及真空管道組成；它的作用為排除鏡筒內(nèi)氣體,使鏡筒真空度至少要在 10-3 pa 以上；假如真空度低的話,電子與氣體分子之間的碰撞引起散射而影響襯度,仍會使電子?xùn)艠O與陽極間高壓電離導(dǎo)致極間放電,殘余的氣體仍會腐蝕燈絲,污染樣品；3供電掌握系統(tǒng)加速電壓和透鏡磁電流不穩(wěn)固將會產(chǎn)生嚴峻的色差及降低電鏡的辨論本事,所以加速電壓和透鏡電流的穩(wěn)固度為衡量電鏡

7、性能好壞的一個重要標準；透射電鏡的電路主要由高壓直流電源.透鏡勵磁電源. 偏轉(zhuǎn)器線圈電源. 電子槍燈絲加熱電源,以及真空系統(tǒng)掌握電路.真空泵電源.照相驅(qū)動裝置及自動曝光電路等部分組成； 另外,很多高性能的電鏡上仍裝備有掃描附件.能譜議.電子能量缺失譜等儀器；三. 透射電子顯微鏡主要的性能參數(shù)1. 辨論率辨論率為 tem 的最主要性能指標,表征電鏡顯示亞顯微組織.結(jié)構(gòu)細節(jié)的才能；透射電鏡的辨論率分為點辨論率和線辨論率兩種；點辨論率能辨論兩點之間的最短距離,線辨論率能辨論兩條線之間的最短距離, 通過拍照已知晶體的晶格象測定, 又稱晶格辨論率；2. 放大倍數(shù)透射電鏡的放大倍數(shù)為指電子圖像對于所觀看試

8、樣區(qū)的線性放大率；目前高性能tem 的放大倍數(shù)范疇為80100 萬倍；不僅考慮最高和最低放大倍數(shù),仍要考慮為否掩蓋低倍到高倍的整個范疇； 將儀器的最小可辨論距離放大到人眼可辨論距離所需的放大倍數(shù)稱為有效放大倍數(shù)； 一般儀器的最大倍數(shù)稍大于有效放大倍數(shù)；透射電鏡的放大倍數(shù)可用精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載下面的公式來表示：m 總 m 物2m 中m 投ai 中 b精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載其中 m 為放大倍數(shù), a .b 為常數(shù), i 中為中間鏡激磁電流,單位為ma ；以下為對透射電鏡放大倍率的幾點說明：a) 人眼辨論本事約 0.2mm,光學(xué)顯微鏡約 0.2m；3精品學(xué)習資料精選學(xué)習資料 - - - 歡迎下載b) 把 0.2m 放大到 0.2mm 的 m 為 1000 倍、為有效放大倍數(shù)；c) 光學(xué)顯微鏡辨論率在0.2 m 時,有效 m 為 1000 倍；d) 光學(xué)顯微鏡的 m 可以做的更高,但高出部分對提高辨論率沒有奉獻,僅為讓人眼觀看舒適；四.tem的應(yīng)用tem 在水泥.陶瓷.金