透射電子顯微鏡-課件

§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理§8-2主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理§8-3透射電子顯微鏡分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)測定第八章透射電子顯微鏡1ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理第八章透射電本章重點：1TEM與光學(xué)透鏡的異同。2電子光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造及各部分的功能。3如何實現(xiàn)成像操作和衍射操作?4TEM中主要光闌的位置和作用。5成像系統(tǒng)中各透鏡的功能。2ppt課件本章重點：1TEM與光學(xué)透鏡的異同。2ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理

透射電子顯微鏡是以波長極短的電子束作為照明源，用電磁透鏡來聚焦成像，因此有很高的放大倍數(shù)（106倍），高分辨率（0.1nm）。透射電鏡（TEM）電子光學(xué)系統(tǒng)（核心）電源與控制系統(tǒng)真空系統(tǒng)照明系統(tǒng)成像系統(tǒng)觀察與記錄系統(tǒng)一、概述3ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理透TEM的結(jié)構(gòu)：TEM

電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒）電源與控制系統(tǒng)真空系統(tǒng)

照明系統(tǒng)成像系統(tǒng)觀察記錄系統(tǒng)電子槍：TEM電子源聚光鏡

平移、對中傾斜調(diào)節(jié)裝置物鏡、中間鏡、投影鏡熒光屏和照相裝置4ppt課件TEM的結(jié)構(gòu)：TEM電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒）電源與控制系統(tǒng)真空、TEM的光路成像原理

電子槍發(fā)射電子束經(jīng)聚光鏡聚焦照明樣品電子束穿過樣品在物鏡的背焦面上形成衍射花樣在物鏡的像平面上形成顯微圖像圖像被中間鏡和投影鏡逐步放大在熒光屏或感光底片上成像經(jīng)物鏡放大成像5ppt課件、TEM的光路成像原理經(jīng)物鏡放大成像5ppt課件圖透射顯微鏡構(gòu)造原理和光路b)透射光學(xué)顯微鏡a)透射電子顯微鏡6ppt課件圖透射顯微鏡構(gòu)造原理和光路b)透射光學(xué)顯微鏡a)透射、鏡筒內(nèi)為什么保持高真空狀態(tài)：⑴防止高速電子受空氣分子碰撞而改變運動軌跡；⑵避免因空氣分子電離而引起放電而破壞了電子槍電極間的絕緣；⑶避免陰極氧化及樣品污染。

7ppt課件、鏡筒內(nèi)為什么保持高真空狀態(tài)：7ppt課件3、為什么使用電磁透鏡？使用靜電透鏡（用電場聚焦）需要高壓，給設(shè)備的設(shè)計和操作帶來不便。故現(xiàn)代電鏡中靜電透鏡只在電子槍中使用；而聚光鏡、物鏡、中間鏡和投影鏡則都采用電磁透鏡（用磁場聚焦），可以通過改變激磁電流來調(diào)節(jié)透鏡的聚焦能力。8ppt課件3、為什么使用電磁透鏡？8ppt課件4、TEM和光學(xué)透射顯微鏡的異同相同點：（1）光學(xué)成像原理相同；（2）都能用于形貌分析。不同點：（1）光源不同；（2）聚焦透鏡不同；（3）TEM中有中間鏡；（4）成像屏幕不同；（5）TEM鏡筒中要保持高真空；9ppt課件4、TEM和光學(xué)透射顯微鏡的異同相同點：9ppt課件（6）放大倍數(shù)及分辨率不同；（7）景深焦長不同。10ppt課件（6）放大倍數(shù)及分辨率不同；10ppt課件二.電子光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

㈠照明系統(tǒng)作用：提供一束高亮度、孔徑角小、平行度好、束流穩(wěn)定、可平移傾斜的電子束。

電子槍提供電子束構(gòu)成：聚光鏡匯聚電子束、調(diào)節(jié)束斑

調(diào)節(jié)裝置（偏轉(zhuǎn)器）調(diào)節(jié)電子束的照明角度及位置11ppt課件二.電子光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)㈠照明系統(tǒng)11p1.電子槍

作用：提供電子束，最常用的是熱陰極電子槍。鎢絲陰極：發(fā)射電子

柵極：穩(wěn)定電子流使電子匯聚成束（50μm電子源）

陽極：加速電子

構(gòu)成：12ppt課件1.電子槍構(gòu)成：12ppt課件圖電子槍

(a)自偏壓回路(b)電子槍內(nèi)的等電位面13ppt課件圖電子槍13ppt課件聚光鏡

作用：

a

把來自電子槍的發(fā)散的電子束（50μm

）聚成細(xì)束（2~10μm

）；

b

配合使用聚光鏡光闌，可以調(diào)節(jié)照明強度、孔徑角。第一聚光鏡——縮小束斑（1~5μm）；第二聚光鏡——放大束斑（2~10μm

），可得到幾乎平行的照明電子束。構(gòu)成：14ppt課件聚光鏡作用：構(gòu)成：14ppt課件圖照明系統(tǒng)光路15ppt課件圖照明系統(tǒng)光路15ppt課件㈡成像系統(tǒng)

成像系統(tǒng)主要由物鏡、中間鏡和投影鏡構(gòu)成，其作用是成像，電磁透鏡和光學(xué)透鏡作用相似，成像公式也相同。物鏡

a.

作用：用來形成第一幅高分辨率電子顯微圖像或電子衍射花樣；

注：

透射電鏡分辨本領(lǐng)的高低，主要取決于物鏡。

16ppt課件㈡成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)主要由物鏡、中b.物鏡的特點：

⑴是強激磁短焦距的透鏡（?=1~3mm）；

⑵放大倍數(shù)較高，一般在100~300倍；

⑶最高分辨率可達(dá)0.1nm左右。物鏡的背焦面上有物鏡光闌。其作用：減小球差、像散、色差；進行暗場及衍襯成像。17ppt課件b.物鏡的特點：⑴是強激磁短焦距的透鏡（?=1~2.中間鏡

a.作用：放大或縮小來自物鏡的電子像，并且調(diào)節(jié)中間鏡的位置，可以進行成像操作和電子衍射操作。如果把中間鏡的物平面和物鏡的像平面重合，則在熒光屏上得到一幅放大像——成像操作。如果把中間鏡的物平面和物鏡的背焦面重合，則在熒光屏上得到一幅電子衍射花樣——電子衍射操作。(圖）18ppt課件2.中間鏡a.作用：放大或縮小來自物鏡的電子像，并且調(diào)圖透射電鏡成像系統(tǒng)的兩種基本操作(a)將衍射譜投影到熒光屏(b)將顯微像投影到熒光屏

19ppt課件圖透射電鏡成像系統(tǒng)的兩種基本操作19ppt課件b.

中間鏡特點

⑴弱激磁長焦距；

⑵可變倍率，可在0~20倍調(diào)節(jié)（其放大倍數(shù)大于

1，放大物鏡像；放大倍數(shù)小于1時，縮小物鏡像）。（總放大倍數(shù)為物鏡、中間鏡、投影鏡三級放大倍數(shù)的乘積）3.投影鏡

⑴作用：把中間鏡放大或縮小的像（電子衍射花樣）進一步放大并投影到熒光屏；

⑵特點：a強激磁短焦距；

b孔徑角很小，因此景深和焦長都非常大。20ppt課件b.中間鏡特點20ppt課件㈢觀察記錄系統(tǒng)構(gòu)成：熒光屏和照相機構(gòu)。作用：當(dāng)反映樣品微觀特征的電子強度分布，由成像系統(tǒng)投射到熒光屏后，被轉(zhuǎn)換成與電子強度成比例的可見光圖像，還可利用照相機構(gòu)進行照相。熒光屏有較高的分辨率，因此可用光學(xué)放大鏡進一步放大。21ppt課件㈢觀察記錄系統(tǒng)構(gòu)成：熒光屏和照相機構(gòu)。21ppt課件二.成像方式TEM有兩種基本成像模式：衍射成像——晶體結(jié)構(gòu)同位分析顯微成像——微觀組織形貌觀察1.

顯微成像

⑴高放大倍數(shù)成像：中間鏡以物鏡像為物，投影鏡又以中間鏡像為物，成像于熒光屏，結(jié)果可以獲得幾萬至幾十萬放大倍數(shù)電子像。22ppt課件二.成像方式TEM有兩種基本成像模式：22ppt課件⑵中放大倍數(shù)成像：利用中間鏡來縮小物鏡像，再利用投影鏡放大，中間鏡像放大倍數(shù)為幾千~

幾萬倍。⑶低倍放大成像:

減少透鏡數(shù)目或放大倍數(shù)，例如關(guān)閉物鏡，減弱中間鏡的激磁強度，使中間鏡起著長焦距物鏡作用，投影鏡以中間鏡像為物，成像于熒光屏，放大倍數(shù)幾百倍。23ppt課件⑵中放大倍數(shù)成像：利用中間鏡來縮小物鏡像，23ppt課2.衍射成像

晶體樣品通過物鏡在后焦面上形成衍射像，調(diào)節(jié)中間鏡焦距，使其物平面與物鏡后焦面重合，可以最終在熒光屏上形成二次放大的衍射圖像。有意義的衍射像必須明確它是來自樣品那個區(qū)域的衍射波，這就是選區(qū)衍射。24ppt課件2.衍射成像晶體樣品通過物鏡在后焦面上形§8-2主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理樣品臺功能：承載樣品，并使樣品能在物鏡極靴孔內(nèi)平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)，以選擇感興趣的樣品區(qū)域或位向進行觀察分析。（由于TEM樣品既薄又小，厚度在5~500nm之間，通常用外徑為3mm的銅網(wǎng)來支持。）25ppt課件§8-2主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理樣品臺25ppt課件應(yīng)滿足的要求

⑴銅網(wǎng)應(yīng)牢固地夾持在樣品座中并保持良好的熱電接觸，應(yīng)減小電子照射引起的熱堆積和電荷堆積，以免使樣品損傷或圖像漂移；

⑵樣品臺能夠平移，以確保樣品銅網(wǎng)上大部分區(qū)域都能觀察到；

⑶樣品移動機構(gòu)要有足夠的精度；

⑷樣品能相對于電子束照射方向作有目的的傾斜，以便從不同方位獲得各種形貌和晶體學(xué)信息。3.常用的傾斜裝置——斜插式傾斜裝置（見下圖）

構(gòu)成：圓柱分度盤——顯示傾斜的度數(shù)樣品桿——承載樣品，可旋轉(zhuǎn)使樣品傾斜26ppt課件應(yīng)滿足的要求26ppt課件二.電子束傾斜與平移裝置

為了適應(yīng)各種成像操作，電子束需平移和傾斜——電磁偏轉(zhuǎn)器可實現(xiàn)這種功能。

電磁偏轉(zhuǎn)器由上、下偏轉(zhuǎn)線圈構(gòu)成。（見下圖）平移——上偏轉(zhuǎn)線圈使電子束順時針偏轉(zhuǎn)θ角，下偏轉(zhuǎn)線圈又使電子束逆時針偏轉(zhuǎn)θ角，結(jié)果電子束發(fā)生了平移。傾斜——上偏轉(zhuǎn)線圈使電子束順時針偏轉(zhuǎn)θ角，下偏轉(zhuǎn)線圈使電子束逆時針偏轉(zhuǎn)（θ+β）角，結(jié)果電子束發(fā)生了傾斜，相對于原方向傾斜了θ角。27ppt課件二.電子束傾斜與平移裝置為了適應(yīng)各種成像操圖電子束平移和傾斜的原理圖(a)平移;(b)傾斜28ppt課件圖電子束平移和傾斜的原理圖28ppt課件三.消像散器作用：消除像散，也就是因磁透鏡徑向磁場不均勻造成徑向焦點不同的現(xiàn)象。消像散器是將不均勻的磁場調(diào)整成各徑向均勻的磁場。橢圓形磁場→圓形磁場。2.工作原理

消像散器分為：機械式和電磁式。

在電磁透鏡的外圍加兩對電磁體，每對電磁體均采用同極相對的安置方式，通過改變這兩對電磁體的激磁強度和磁場的方向，將橢圓形磁場校正對稱。29ppt課件三.消像散器作用：消除像散，也就是因磁透鏡徑向磁場不2圖電磁式消像散器示意圖30ppt課件圖電磁式消像散器示意圖30ppt課件四.光闌聚光鏡光闌——限制照明孔徑角（第二聚光鏡下方）。物鏡光闌（襯度光闌）——常安放在物鏡的后焦面上。主要作用：⑴減小物鏡孔徑角，以減小像差，獲得襯度較大的、質(zhì)量較高的顯微圖像。

⑵在物鏡的后焦面上套取衍射束的斑點（副焦點）成像——獲得暗場像。3.選區(qū)光闌（場限光闌或視場光闌）——常安放在物鏡的像平面上。主要作用：用于選區(qū)衍射，也就是選擇樣品上的一個微小的區(qū)域進行晶體結(jié)構(gòu)分析，限制電子束只能通過光闌孔限定的微區(qū)成像。31ppt課件四.光闌聚光鏡光闌——限制照明孔徑角（第二聚光鏡下方）圖抗污染光闌32ppt課件圖32ppt課件§8-3透射電子顯微鏡分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)測定點分辨本領(lǐng)的測定將鉑、鉑-銥或鉑-鈀等金屬或合金，用真空蒸發(fā)的方法獲得粒度為5~10埃，間距為2~10埃的粒子，將其均勻地分布在火棉膠（或碳）支持膜上，在高放大倍數(shù)下拍攝這些粒子的像，并經(jīng)光學(xué)放大（5倍左右），從照片上找出粒子間最小的間距，除以總放大倍數(shù)，即為相應(yīng)電子顯微鏡的點分辨本領(lǐng)。33ppt課件§8-3透射電子顯微鏡分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)測定點分辨本領(lǐng)的圖點分辨率的測定(真空蒸鍍金顆粒)34ppt課件圖點分辨率的測定(真空蒸鍍金顆粒)34ppt課件二.晶格分辨本領(lǐng)的測定

利用外延生長法制得定向單晶薄膜作為標(biāo)樣（選取多種不同材料單晶薄膜，其晶面間距由大→小各不相同），拍攝其晶格像——這些晶體的晶面間距已知，將已知晶面間距的多個標(biāo)樣在透鏡下觀察，剛好能分辨清的一個樣的晶面間距即為晶格分辨本領(lǐng)。35ppt課件二.晶格分辨本領(lǐng)的測定利用外延生長法制得三.放大倍數(shù)的測定

常用方法：用衍射光柵復(fù)型作標(biāo)樣，在一定條件下（加速電壓、透鏡電流等），拍攝標(biāo)樣的放大像。從底片上測量光柵條紋像的平均間距，除以光柵實際條紋間距，即為儀器相應(yīng)條件下的放大倍數(shù)。

說明：TEM的放大倍數(shù)隨樣品平均高度、加速電壓、透鏡電流而變化。36ppt課件三.放大倍數(shù)的測定常用方法：用衍射光柵復(fù)型左圖為晶格分辨率測定金(220),(200)晶格像下圖為1152條/mm衍射光柵復(fù)型放大像(a)5700倍;(b)8750倍37ppt課件左圖為晶格分辨率測定37ppt課件

當(dāng)對放大倍數(shù)精度要求較高時：在樣品表面上放少量尺寸均勻、并精度已知球徑的塑料小球作為內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)測定放大倍數(shù)。

在高放大倍數(shù)（如10萬倍以上）情況下，用外延生長法制得的定向單晶薄膜作標(biāo)樣，拍攝晶格條紋像，測量像上條紋間距，計算出測量值與實際晶面間距的比值，即為放大倍數(shù)。38ppt課件當(dāng)對放大倍數(shù)精度要求較高時：在樣品表面上放少量本章結(jié)束返回總目錄返回本章目錄39ppt課件本章結(jié)束返回總目錄返回本章目錄39ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理§8-2主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理§8-3透射電子顯微鏡分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)測定第八章透射電子顯微鏡40ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理第八章透射電本章重點：1TEM與光學(xué)透鏡的異同。2電子光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造及各部分的功能。3如何實現(xiàn)成像操作和衍射操作?4TEM中主要光闌的位置和作用。5成像系統(tǒng)中各透鏡的功能。41ppt課件本章重點：1TEM與光學(xué)透鏡的異同。2ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理

透射電子顯微鏡是以波長極短的電子束作為照明源，用電磁透鏡來聚焦成像，因此有很高的放大倍數(shù)（106倍），高分辨率（0.1nm）。透射電鏡（TEM）電子光學(xué)系統(tǒng)（核心）電源與控制系統(tǒng)真空系統(tǒng)照明系統(tǒng)成像系統(tǒng)觀察與記錄系統(tǒng)一、概述42ppt課件§8-1透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理透TEM的結(jié)構(gòu)：TEM

電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒）電源與控制系統(tǒng)真空系統(tǒng)

照明系統(tǒng)成像系統(tǒng)觀察記錄系統(tǒng)電子槍：TEM電子源聚光鏡

平移、對中傾斜調(diào)節(jié)裝置物鏡、中間鏡、投影鏡熒光屏和照相裝置43ppt課件TEM的結(jié)構(gòu)：TEM電子光學(xué)系統(tǒng)（鏡筒）電源與控制系統(tǒng)真空、TEM的光路成像原理

電子槍發(fā)射電子束經(jīng)聚光鏡聚焦照明樣品電子束穿過樣品在物鏡的背焦面上形成衍射花樣在物鏡的像平面上形成顯微圖像圖像被中間鏡和投影鏡逐步放大在熒光屏或感光底片上成像經(jīng)物鏡放大成像44ppt課件、TEM的光路成像原理經(jīng)物鏡放大成像5ppt課件圖透射顯微鏡構(gòu)造原理和光路b)透射光學(xué)顯微鏡a)透射電子顯微鏡45ppt課件圖透射顯微鏡構(gòu)造原理和光路b)透射光學(xué)顯微鏡a)透射、鏡筒內(nèi)為什么保持高真空狀態(tài)：⑴防止高速電子受空氣分子碰撞而改變運動軌跡；⑵避免因空氣分子電離而引起放電而破壞了電子槍電極間的絕緣；⑶避免陰極氧化及樣品污染。

46ppt課件、鏡筒內(nèi)為什么保持高真空狀態(tài)：7ppt課件3、為什么使用電磁透鏡？使用靜電透鏡（用電場聚焦）需要高壓，給設(shè)備的設(shè)計和操作帶來不便。故現(xiàn)代電鏡中靜電透鏡只在電子槍中使用；而聚光鏡、物鏡、中間鏡和投影鏡則都采用電磁透鏡（用磁場聚焦），可以通過改變激磁電流來調(diào)節(jié)透鏡的聚焦能力。47ppt課件3、為什么使用電磁透鏡？8ppt課件4、TEM和光學(xué)透射顯微鏡的異同相同點：（1）光學(xué)成像原理相同；（2）都能用于形貌分析。不同點：（1）光源不同；（2）聚焦透鏡不同；（3）TEM中有中間鏡；（4）成像屏幕不同；（5）TEM鏡筒中要保持高真空；48ppt課件4、TEM和光學(xué)透射顯微鏡的異同相同點：9ppt課件（6）放大倍數(shù)及分辨率不同；（7）景深焦長不同。49ppt課件（6）放大倍數(shù)及分辨率不同；10ppt課件二.電子光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

㈠照明系統(tǒng)作用：提供一束高亮度、孔徑角小、平行度好、束流穩(wěn)定、可平移傾斜的電子束。

電子槍提供電子束構(gòu)成：聚光鏡匯聚電子束、調(diào)節(jié)束斑

調(diào)節(jié)裝置（偏轉(zhuǎn)器）調(diào)節(jié)電子束的照明角度及位置50ppt課件二.電子光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)㈠照明系統(tǒng)11p1.電子槍

作用：提供電子束，最常用的是熱陰極電子槍。鎢絲陰極：發(fā)射電子

柵極：穩(wěn)定電子流使電子匯聚成束（50μm電子源）

陽極：加速電子

構(gòu)成：51ppt課件1.電子槍構(gòu)成：12ppt課件圖電子槍

(a)自偏壓回路(b)電子槍內(nèi)的等電位面52ppt課件圖電子槍13ppt課件聚光鏡

作用：

a

把來自電子槍的發(fā)散的電子束（50μm

）聚成細(xì)束（2~10μm

）；

b

配合使用聚光鏡光闌，可以調(diào)節(jié)照明強度、孔徑角。第一聚光鏡——縮小束斑（1~5μm）；第二聚光鏡——放大束斑（2~10μm

），可得到幾乎平行的照明電子束。構(gòu)成：53ppt課件聚光鏡作用：構(gòu)成：14ppt課件圖照明系統(tǒng)光路54ppt課件圖照明系統(tǒng)光路15ppt課件㈡成像系統(tǒng)

成像系統(tǒng)主要由物鏡、中間鏡和投影鏡構(gòu)成，其作用是成像，電磁透鏡和光學(xué)透鏡作用相似，成像公式也相同。物鏡

a.

作用：用來形成第一幅高分辨率電子顯微圖像或電子衍射花樣；

注：

透射電鏡分辨本領(lǐng)的高低，主要取決于物鏡。

55ppt課件㈡成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)主要由物鏡、中b.物鏡的特點：

⑴是強激磁短焦距的透鏡（?=1~3mm）；

⑵放大倍數(shù)較高，一般在100~300倍；

⑶最高分辨率可達(dá)0.1nm左右。物鏡的背焦面上有物鏡光闌。其作用：減小球差、像散、色差；進行暗場及衍襯成像。56ppt課件b.物鏡的特點：⑴是強激磁短焦距的透鏡（?=1~2.中間鏡

a.作用：放大或縮小來自物鏡的電子像，并且調(diào)節(jié)中間鏡的位置，可以進行成像操作和電子衍射操作。如果把中間鏡的物平面和物鏡的像平面重合，則在熒光屏上得到一幅放大像——成像操作。如果把中間鏡的物平面和物鏡的背焦面重合，則在熒光屏上得到一幅電子衍射花樣——電子衍射操作。(圖）57ppt課件2.中間鏡a.作用：放大或縮小來自物鏡的電子像，并且調(diào)圖透射電鏡成像系統(tǒng)的兩種基本操作(a)將衍射譜投影到熒光屏(b)將顯微像投影到熒光屏

58ppt課件圖透射電鏡成像系統(tǒng)的兩種基本操作19ppt課件b.

中間鏡特點

⑴弱激磁長焦距；

⑵可變倍率，可在0~20倍調(diào)節(jié)（其放大倍數(shù)大于

1，放大物鏡像；放大倍數(shù)小于1時，縮小物鏡像）。（總放大倍數(shù)為物鏡、中間鏡、投影鏡三級放大倍數(shù)的乘積）3.投影鏡

⑴作用：把中間鏡放大或縮小的像（電子衍射花樣）進一步放大并投影到熒光屏；

⑵特點：a強激磁短焦距；

b孔徑角很小，因此景深和焦長都非常大。59ppt課件b.中間鏡特點20ppt課件㈢觀察記錄系統(tǒng)構(gòu)成：熒光屏和照相機構(gòu)。作用：當(dāng)反映樣品微觀特征的電子強度分布，由成像系統(tǒng)投射到熒光屏后，被轉(zhuǎn)換成與電子強度成比例的可見光圖像，還可利用照相機構(gòu)進行照相。熒光屏有較高的分辨率，因此可用光學(xué)放大鏡進一步放大。60ppt課件㈢觀察記錄系統(tǒng)構(gòu)成：熒光屏和照相機構(gòu)。21ppt課件二.成像方式TEM有兩種基本成像模式：衍射成像——晶體結(jié)構(gòu)同位分析顯微成像——微觀組織形貌觀察1.

顯微成像

⑴高放大倍數(shù)成像：中間鏡以物鏡像為物，投影鏡又以中間鏡像為物，成像于熒光屏，結(jié)果可以獲得幾萬至幾十萬放大倍數(shù)電子像。61ppt課件二.成像方式TEM有兩種基本成像模式：22ppt課件⑵中放大倍數(shù)成像：利用中間鏡來縮小物鏡像，再利用投影鏡放大，中間鏡像放大倍數(shù)為幾千~

幾萬倍。⑶低倍放大成像:

減少透鏡數(shù)目或放大倍數(shù)，例如關(guān)閉物鏡，減弱中間鏡的激磁強度，使中間鏡起著長焦距物鏡作用，投影鏡以中間鏡像為物，成像于熒光屏，放大倍數(shù)幾百倍。62ppt課件⑵中放大倍數(shù)成像：利用中間鏡來縮小物鏡像，23ppt課2.衍射成像

晶體樣品通過物鏡在后焦面上形成衍射像，調(diào)節(jié)中間鏡焦距，使其物平面與物鏡后焦面重合，可以最終在熒光屏上形成二次放大的衍射圖像。有意義的衍射像必須明確它是來自樣品那個區(qū)域的衍射波，這就是選區(qū)衍射。63ppt課件2.衍射成像晶體樣品通過物鏡在后焦面上形§8-2主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理樣品臺功能：承載樣品，并使樣品能在物鏡極靴孔內(nèi)平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)，以選擇感興趣的樣品區(qū)域或位向進行觀察分析。（由于TEM樣品既薄又小，厚度在5~500nm之間，通常用外徑為3mm的銅網(wǎng)來支持。）64ppt課件§8-2主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理樣品臺25ppt課件應(yīng)滿足的要求

⑴銅網(wǎng)應(yīng)牢固地夾持在樣品座中并保持良好的熱電接觸，應(yīng)減小電子照射引起的熱堆積和電荷堆積，以免使樣品損傷或圖像漂移；

⑵樣品臺能夠平移，以確保樣品銅網(wǎng)上大部分區(qū)域都能觀察到；

⑶樣品移動機構(gòu)要有足夠的精度；

⑷樣品能相對于電子束照射方向作有目的的傾斜，以便從不同方位獲得各種形貌和晶體學(xué)信息。3.常用的傾斜裝置——斜插式傾斜裝置（見下圖）

構(gòu)成：圓柱分度盤——顯示傾斜的度數(shù)樣品桿——承載樣品，可旋轉(zhuǎn)使樣品傾斜65ppt課件應(yīng)滿足的要求26ppt課件二.電子束傾斜與平移裝置

為了適應(yīng)各種成像操作，電子束需平移和傾斜——電磁偏轉(zhuǎn)器可實現(xiàn)這種功能。

電磁偏轉(zhuǎn)器由上、下偏轉(zhuǎn)線圈構(gòu)成。（見下圖）平移——上偏轉(zhuǎn)線圈使電子束順時針偏轉(zhuǎn)θ角，下偏轉(zhuǎn)線圈又使電子束逆時針偏轉(zhuǎn)θ角，結(jié)果電子束發(fā)生了平移。傾斜——上偏轉(zhuǎn)線圈使電子束順時針偏轉(zhuǎn)θ角，下偏轉(zhuǎn)線圈使電子束逆時針偏轉(zhuǎn)（θ+β）角，結(jié)果電子束發(fā)生了傾斜，相對于原方向傾斜了θ角。66ppt課件二.電子束傾斜與平移裝置為了適應(yīng)各種成像操圖電子束平移和傾斜的原理圖(a)平移;(b)傾斜67ppt課件圖電子束平移和傾斜的原理圖28ppt課件三.消像散器作用：消除像散，也就是因磁透鏡徑向磁場不均勻造成徑向焦點不同的現(xiàn)象。消像散器是將不均勻的磁場調(diào)整成各徑向均勻的磁場。橢圓形磁場→圓形磁場。2.工作原理

消像散器分為：機械式和電磁式。

在電磁透鏡的外圍加兩對電磁體，每對電磁體均采用同極相對的安置方式，通過改變這兩對電磁體的激磁強度和磁場的方向，將橢圓形磁場校正對稱。68ppt課件三.消像散器作用：消除像散，也就是因磁透鏡徑向磁場不2圖電磁式消像散器示意圖69ppt課件圖電磁式消像散器示意圖30ppt課件四.光闌聚光鏡光闌——限制照明孔徑角（第二聚光鏡下方）。物鏡光闌（襯度光闌）——常安放在物