近代測(cè)試技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)研究生課程

1、1、X 射線衍射分析(XRD : X-ray diffraction )X射線衍射分析主要用于物相分析和晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定。它所獲取的所有信息都基于材料的 結(jié)構(gòu)。X射線和光相同，是一種電磁波，顯示波-粒二相性，但波長(zhǎng)較光更短一些。X射線的波長(zhǎng)范圍 0.001-100nm。連續(xù)X射線按量子理論，當(dāng)能量為eV的高速的電子撞擊靶中的原子時(shí)，電子失去自己的能量。其中大部分轉(zhuǎn)化為熱能。一部分以光子(X射線)的形式幅射出。每撞擊一次就產(chǎn)生一個(gè)能量為hv的光子。由于單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)靶表面的電子數(shù)量很多，但大多數(shù)電子還經(jīng) 過(guò)多次碰撞，因此，各個(gè)電子的能量各不相同，產(chǎn)生的X射線的波長(zhǎng)也就不同。于是產(chǎn)生了一個(gè)連續(xù)的 X

2、射線譜。其中少數(shù)電子在一次碰撞中就將能量全部轉(zhuǎn)化為光子，因此 它產(chǎn)生的光子能量最大，波長(zhǎng)最小。其短波限入0取決于能量最大電子，并與管壓有關(guān)。由于X射線的強(qiáng)度取決于光子的數(shù)目。所以連續(xù)X射線譜的最大值不在入0的位置。短波限 -14特征X射線譜高能電子把原子的內(nèi)殼層電子打出，躍遷的能量差轉(zhuǎn)化為一個(gè)X射線的光子。由于對(duì)一定種類的原子，各層能量是一定的，頻率不變，具有代表原子特征的固定波長(zhǎng)，故稱為特征X射線。特征譜的波長(zhǎng)不受管壓和管流的影響，只決定于陽(yáng)極靶材的原子序數(shù)。對(duì)一定材料的陽(yáng)極靶，產(chǎn)生的特征譜的波 長(zhǎng)是固定的，此波長(zhǎng)可作為陽(yáng)極靶材的標(biāo)志或特征。特征X射線的輻射強(qiáng)度隨管壓U和管流i的增大而增大

3、不同靶材的同名特征譜線，其波長(zhǎng) 吸收限的應(yīng)用(1) 陽(yáng)極靶的選擇對(duì)于每一試樣而言，所選靶的 會(huì)引起樣品的熒光輻射。原則是：使原子電離，外殼層電子向內(nèi)殼層電子躍遷,入隨靶材原子序數(shù)Z的增大而變短莫塞萊定律K a應(yīng)比試樣的吸收限稍長(zhǎng)一些，或者短很多，這樣不Z靶W Z樣品+1或Z靶Z樣品應(yīng)當(dāng)避免使用比樣品中的主元素的原子序數(shù)大 2-6(尤其是2)的材料作靶材的 X射線管。實(shí)際工作中最常用的 是Cu及Fe和Co靶的管。Cu靶適用于除Co、Fe、Mn、Cr等元素為主的樣品。 EG :鐵 為主的樣品，選用 Co靶,不選用Ni或Cu靶。(2) 濾光片的選擇利用吸收限兩邊吸收系數(shù)相差十分懸殊的特點(diǎn)，可制成 譜

4、線包括K a和K 3兩條線，如果選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，使?用的K a和K 3的波長(zhǎng)之間，通過(guò)強(qiáng)烈吸收 K 3線，而對(duì) 色K a輻射。濾波片的材料依靶的材料而定。一般采用比靶材的原子序數(shù)小當(dāng)Z靶V 40時(shí)， 當(dāng)Z靶40時(shí)， 波產(chǎn)生干涉的條件X射線濾光片。K系特征K吸收限波長(zhǎng) 入k正好位于所K a線吸收很少，從而獲得單1或2的材料。Z濾=Z靶-1Z濾=Z靶-2 EG :銅靶的濾光片一般選:振動(dòng)方向相同，波長(zhǎng)相同、位相差恒定，,門入 時(shí)，兩個(gè)波相互加強(qiáng)。涉：當(dāng)波程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍 長(zhǎng)的奇數(shù)倍，X射線也是一種電磁波，當(dāng)它照射晶體時(shí)，晶體中的質(zhì)點(diǎn)對(duì)入射 這些散射波滿足波產(chǎn)生干涉的條件。 X射線在晶體中衍射的

5、 間的干涉結(jié)果。(n +1/2)入時(shí)，二者剛好相互抵消。Ni 和 Co。即它們是相干的。相長(zhǎng)干 相消干涉：當(dāng)波程差為半波X射線產(chǎn)生相干散射。 本質(zhì)是晶體中各原子散射波之布拉格方程2dsin0 =n入n稱反射級(jí)數(shù)。0角稱掠過(guò)角或布拉格角。布拉格方程的意義：當(dāng)X射線照射到晶體上時(shí)，若入射X射線與晶體中某個(gè)晶面(hkl)之間的夾角滿足布拉格方程，在其反射線的方向上就會(huì)產(chǎn)生衍射線。布拉格方程簡(jiǎn)明地指出了 X射線衍射的方向。其現(xiàn)象相似于光的鏡面反射。故常把 X射線的衍射 稱為X射線反射。物相分析 物相分析是指確定物質(zhì)(材料)由哪些相組成(即物相定性分析或稱物相鑒 定)和確定各組成相的含量(常以體積分?jǐn)?shù)或

6、質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，即物相定量分析)。物相定性分析原理：物質(zhì)的X射線衍射花樣特征是分析物質(zhì)相組成的“指紋腳印”。制備各種標(biāo)準(zhǔn)單相物質(zhì)的衍射花樣并使之規(guī)范化，將待分析物質(zhì)(樣品)的衍射花樣與之對(duì)照，從而確定物質(zhì)的組成相，這就是物相定性分析的基本原理與方法。定量分析的任務(wù)是確定物質(zhì) (樣品)中各組成相的相對(duì)含量。例：Mgcl2粉磨前后晶粒的變化用X射線衍射儀攝取 MgCI 2樣品經(jīng)9h球磨前后的衍射圖， 樣品003晶面布拉格角110晶面布拉格角用 CuK a 線入=0.154nm.0 =7.50 =25.1003衍射峰半寬度為 0.4, 110衍射峰半寬度003衍射峰半寬度為1.1, 110衍射峰半寬度

7、D = 0.9 入 /( 3 3 0)cos 03 3 0= 1.1 - 0.4 =0.7 =0.01222 弧度一八.，亠 亠 亠亠亠 O J J 研磨前樣品研磨后樣品 根據(jù)謝樂公式：003晶面衍射：D003 = (0.9*0.154)/(0.01222*cos7.5 )=11.5nm 同理110晶面衍射：D110 = 22.0nm可見，經(jīng)球磨后晶粒大小的平均值為：C軸為11.5nm;垂直與C軸22.0nm晶粒為扁平橢球狀2 核磁共振(NMR , Nuclear Magnetic Resonance),核磁共振是一種用來(lái)研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)及物理特性的光譜學(xué)方法。所謂核磁共振就是處 于某個(gè)靜磁

8、場(chǎng)中的原子核受到相應(yīng)頻率電磁波作用時(shí)，在它們的磁能級(jí)之間發(fā)生的共振躍 遷現(xiàn)象。某些原子核可在磁場(chǎng)中產(chǎn)生能級(jí)分裂，用無(wú)線電波照射時(shí)，原子核發(fā)生共振躍 遷，記錄電磁波被吸收的位置和強(qiáng)度-核磁共振波譜。最常用的為1H和才咗19 L 31 L15還有 F, P和 N。核磁共振條件(選擇定則)是： 例題：核磁共振條件的計(jì)算 已知1H的旋磁比丫 =26753弧度/秒.高斯，求磁場(chǎng)強(qiáng)度 H0為10000高斯時(shí)， 是多少？解：根據(jù)公式得 U = H0 / =4257.7*104周/秒=42.577兆赫已知1H核在磁場(chǎng)強(qiáng)度為10000高斯時(shí)，共振頻率為42.577兆赫，求頻率為共振得場(chǎng)強(qiáng)是多少？解：因?yàn)閷?duì)每一種

9、原子核來(lái)說(shuō)，共振頻率與場(chǎng)強(qiáng)是線性關(guān)系。所以可以用比例關(guān)系來(lái)計(jì) 算，有：亠H60MMiHzX 108800高斯=14092 高高斯344貂MMHHz14092高斯化學(xué)位移 產(chǎn)生共振信號(hào)差別的原因是：在分子中，磁性核都不是裸核，核外都有電子包 圍，而電子在與外部磁場(chǎng)垂直的平面上環(huán)流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與外部磁場(chǎng)方向相反的感應(yīng)磁場(chǎng) He(local field)來(lái)對(duì)抗外加磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)與外加磁場(chǎng)(H0)方向相反。從而使原子核感受到一個(gè)比外加磁場(chǎng)小的磁場(chǎng)(H0+He)。此一現(xiàn)象我們稱做化學(xué)位移作用或屏敝作用。0.6,1.0。13C譜，其他共振頻率 V60兆赫時(shí),電子對(duì)核的這種作用叫做屏蔽作用?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)不同的質(zhì)子外

10、層電子云分布不一樣，因而受 到的屏蔽作用也會(huì)不一樣，因此質(zhì)子實(shí)際受到的磁場(chǎng)強(qiáng)度為：（T為此核的屏蔽常數(shù)，它反映核外電子對(duì)核的屏蔽作用的大小了核所處的化學(xué)環(huán)境。不同的同位素的旋磁比丫相差很大，但（T均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。化學(xué)位移的定義：由于外場(chǎng)不同，共振頻率也不同，有必要用與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)關(guān)的數(shù)值來(lái)表 示，因此設(shè)定： 準(zhǔn)物的共振頻率5是一個(gè)無(wú)單位的參數(shù)，用ppm來(lái)表示偶合常數(shù)：由自旋偶合產(chǎn)生的分裂譜線間距稱為偶合常數(shù)J，以Hz為單位，它反映了核之間偶合作用的強(qiáng)弱。偶合作用是通過(guò)成鍵電子對(duì)間傳遞的，偶合常數(shù)的大小和兩個(gè)核在分子中 相隔化學(xué)鍵的數(shù)目密切相關(guān)，故在J的左上方標(biāo)以兩核相距的化學(xué)鍵數(shù)目。t腿犀瓶：以S電子

11、芮主H）3電子顯微込原子的屏蔽光學(xué)顯微鏡納米（10像。光學(xué)顯微鏡極限分辨本領(lǐng)為最小距V為待測(cè)峰與標(biāo)準(zhǔn)物的相對(duì)距離（頻率）V標(biāo)為標(biāo)可以分辨微米范圍9J順磁屏蔽：以P電子育二.9m）的物體。光學(xué)顯微鏡使用可見光作光源，用玻璃透鏡來(lái)聚焦光和放大圖1誘導(dǎo)效應(yīng)4卜了*冃茁a艾駆效應(yīng)分d雯詐客扁各向異性效應(yīng)透鏡周圍的折射射率L順麟m）的物體；電子顯微障和掃描探針顯微鏡可以分辨200nm.離:d最小分辨距離半，nsina 稱為數(shù)值孔徑，用提高透鏡的分辨本領(lǐng)大數(shù)值孔徑是困難的和有限的，唯有尋找比可見光波長(zhǎng)更短的光 線才能解決這個(gè)問題。A掃描電子顯微鏡簡(jiǎn)稱為掃描電鏡SEM與電子探針（EPMA）的功能和結(jié)構(gòu)基本相

12、同，但SEM 一般不帶波譜儀（WDS ）。掃描電鏡是用細(xì)聚焦的電子束轟擊樣品表面，通過(guò)電子與樣品相互作用產(chǎn)生的二次電子、 背散射電子等對(duì)樣品表面或斷口形貌進(jìn)行觀察和分析。SEM的特點(diǎn)：1放大倍數(shù)連續(xù)調(diào)節(jié)范圍大；2景深大，視野大，成像富立體感 ；3分辨本領(lǐng) 比較高；4樣品制備非常方便；5可直接觀察大塊試樣；6固體材料樣品表面和界面分析；7適合于觀察比較粗糙的表面，材料斷口和顯微組織三維形態(tài)。掃描電鏡的工作原理及特點(diǎn)：掃描電鏡采用的是逐點(diǎn)成像的圖像分解法，與電視技術(shù)相似掃描電鏡的放大倍數(shù)基本取決于顯像管掃描線圈電流與鏡筒中掃描線圈電流強(qiáng)度之比 掃描電鏡的主要性能：（1）放大倍數(shù) 可從20倍到20萬(wàn)

13、倍連續(xù)調(diào)節(jié)，掃描電鏡的放大倍數(shù)可用表達(dá)式：AC是熒光屏上圖像的邊長(zhǎng)，As是電子束在樣品上的掃描振幅。放大倍率的改變是通過(guò)調(diào)節(jié)控制鏡筒中電子束偏轉(zhuǎn)角度的掃描線圈中的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）分辨率分辨率是掃描電鏡最主要的一項(xiàng)性能指標(biāo)。通常是測(cè)量在特定條件下拍攝的 圖像上兩亮點(diǎn)之間最小暗間隙的寬度，除以放大倍數(shù)，即可得出掃描電鏡的分辨率。3）景深 SEM景深很大，成像富有很強(qiáng)的立體感。景深F取決于掃描電鏡的分辨率d0和電子束入射半角 a：d0 .do n0.2mm幾戶幸魚0運(yùn)卵dd_卞（6617波長(zhǎng) n N.A表示a 透鏡對(duì)物點(diǎn)張角的一L分子間屏蔽溶劑化舉應(yīng)二二 （SEM ,，scanning Elect

14、ron Microscope）掃描電子顯微鏡的幾種電子像分析 像襯原理電子像明暗程度取決于電子束的強(qiáng)弱，當(dāng)兩區(qū)域中電子強(qiáng)度不同時(shí)將出現(xiàn)圖像的明暗差異，這種差異就叫襯度。SEM可以通過(guò)樣品上方的電子檢測(cè)器檢測(cè)到具有不同能量的信號(hào)電子有背散射電子、二次電子、吸收電子、俄歇電子等。X射線，根據(jù)X射線中譜線的波長(zhǎng) 0.5卩m 1卩m的高能電子束激發(fā) X射線、二次電子、吸收電子、 m范圍內(nèi)）成份、形貌和化學(xué)結(jié)合狀B 電子探針 X 射線顯微分析儀簡(jiǎn)稱電子探針（EPA 或 EPMA , electron p robe microanalysis）（卩硼但）鈾（U）鋰（Li）和鈹（Be）雖然能產(chǎn)生X電子探針分

15、析就是利用電子轟擊待研究的試樣來(lái)產(chǎn)生 和強(qiáng)度鑒別存在的元素并算出其含量。電子探針是利用 所分析的試樣，通過(guò)電子與試樣的相互作用產(chǎn)生的特征 背散射電子及陰極熒光等信息來(lái)分析試樣的微區(qū)內(nèi) 態(tài)等特征。電子探針?biāo)治龅脑胤秶话銖?射線，但產(chǎn)生的特征 X射線波長(zhǎng)太長(zhǎng)，通常無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。它能將微區(qū)化學(xué)成份與顯微 結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)起來(lái)，是一種顯微結(jié)構(gòu)的分析。電子探針除了用電子與試樣相互作用產(chǎn)生的二次電子、背散射電子進(jìn)行形貌觀察外，主要 是利用波譜或能譜，測(cè)量入射電子與試樣相互作用產(chǎn)生的特征X射線波長(zhǎng)與強(qiáng)度，從而對(duì)試樣中元素進(jìn)行定性、 定量分 析。定性分析：用X射線譜儀在有關(guān)譜線可能出現(xiàn)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)把譜線紀(jì)錄下來(lái)

16、。然后對(duì)照 波長(zhǎng)表。由莫塞萊定律：入=K/（Z- C）2（K為常數(shù)，d為屏蔽系數(shù)）。如果用X射線波譜儀測(cè)量電子激發(fā)試樣所產(chǎn)生的特征X射線波長(zhǎng)的種類，即可確定試樣中所存在元素的種類，這就是定性分析的基本原理。定量分析：把試樣的X射線強(qiáng)度與標(biāo)樣的對(duì)比，并作一些校正就可以算出分析點(diǎn)上的成 分含量。電子探針是目前微區(qū)元素定量分析最準(zhǔn)確的儀器。電子探針的檢測(cè)極限（能檢測(cè)到的元素最低濃度）一般為（0.01 0.05） % ,不同測(cè)量條件和不同元素有不同的檢測(cè)極 限，但由于所分析的體積小，所以檢測(cè)的絕對(duì)感量極限值約為10-14g ，主兀素定量分 析的相對(duì)誤差為（1 3）%，對(duì)原子序數(shù)大于 11的元素，含量在

17、10%以上的時(shí)，其相對(duì)誤差 通常小于2%。試樣中A元素的相對(duì)含量 Ca與該元素產(chǎn)生的特征 X射線的強(qiáng)度Ia （X射線計(jì)數(shù)）成正 比:CaX Ia,如果在相同的電子探針分析條件下，同時(shí)測(cè)量試樣和已知成份的標(biāo)樣中A元素的同名X射線（如 Ka線）強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)修正計(jì)算，就可以得出試樣中A元素的相對(duì)百分式中Ca為某A元素的百分含量，K為常數(shù)，根據(jù)不同的修正 方法,K可用不同的表達(dá)式表示，Ia和1（A）分別為試樣中和標(biāo) 樣中同樣方法可求出試樣中其它元素的百分含量。:1、特征X射線譜：X射線譜是由于原子的內(nèi)層電子能級(jí)之Ca = KIa/I（a）含量Ca:A元素的特征X射線強(qiáng)度， 電子探針顯微分析的基礎(chǔ) 間躍遷

18、產(chǎn)生的，為了使這種躍遷成為可能，必須逐出一個(gè)能層電子以產(chǎn)生一個(gè)空位。在電 子探針分析中，所需要的內(nèi)層能級(jí)電離是靠有足夠動(dòng)能的電子的轟擊產(chǎn)生的。X射線譜的X射10波長(zhǎng)是發(fā)射元素獨(dú)有的特征。2.內(nèi)層電離：電子探針分析是靠電子轟擊試樣引起特征線的發(fā)射。為了使入射電子的能量超過(guò)某一殼層的“臨界激發(fā)能量”，探針一般使用30kv的加速電壓。X射線的譜儀。EPMA使用的X電子探針的構(gòu)造與 SEM大體相似，只是增加了接收記錄 射線譜儀有波譜儀和能譜儀兩類。C透射電子顯微鏡 仃EM）可簡(jiǎn)稱透射電鏡TEM用聚焦電子束 作照明源，使用對(duì)電子束透明的薄膜試樣，以透過(guò)試樣的 透射電子束TEM）使或衍射電子束 所形成的圖

19、像來(lái)分析試樣內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)。透射電子顯微鏡（用一個(gè)平行的高能電子束通過(guò)一片非常薄的試樣而形成的圖像。TEM常見工作模式有兩種，即成像模式和衍射模式：成像模式下，可得樣品形貌、結(jié)構(gòu) 等信息；衍射模式下，可對(duì)樣品進(jìn)行物相分析。透射電鏡的成像原理與光學(xué)顯微鏡類似。根本不同點(diǎn)在于光學(xué)顯微鏡以可見光作照明束， 透射電子顯微鏡以電子為照明束。在光學(xué)顯微鏡中將可見光聚焦成像的是玻璃透鏡，在電 子顯微鏡中相應(yīng)的為磁透鏡。制造高分辨本領(lǐng)的顯微鏡關(guān)鍵在于電子束用的透鏡-電子透鏡。電子衍射與X射線衍射異同相同點(diǎn)：電子衍射的原理和X射線衍射相似，是以滿足（或基本滿足）布拉格方程作為產(chǎn)生衍射的必要條件。不同點(diǎn)：1、

20、電子波的波長(zhǎng)比 X射線短得多，在同樣滿足布拉格條件時(shí)，它的衍射角0n /2。很小，約為10-2rad。而X射線產(chǎn)生衍射時(shí)，其衍射角最大可接近n /2。 2、原子對(duì)電子的散射能力遠(yuǎn)高于它對(duì) X射線的散射能力（約高出四個(gè)數(shù)量級(jí)），故電子衍射束的強(qiáng)度較 大，攝取衍射花樣時(shí)暴光時(shí)間僅需數(shù)秒鐘。3、電子在試樣中的穿透能力有限，只能用于研究微晶、表面和薄試樣。4、由于電子在試樣中發(fā)生多次衍射，電子束的強(qiáng)度不能被測(cè)量，因此利用電子衍射進(jìn)行晶體學(xué)分析，只關(guān)心衍射斑點(diǎn)或衍射線的位置，而在X射線衍射分析中，衍射強(qiáng)度對(duì)晶體結(jié)構(gòu)分析具有重要作用。電子透鏡的像差像差分類1、幾何像差-由透鏡磁場(chǎng)幾何上的缺陷產(chǎn)生的像差。

21、球面像差；是透射電鏡磁場(chǎng)中近軸區(qū)域與遠(yuǎn)軸區(qū)域?qū)﹄娮拥恼凵淠芰Σ煌a(chǎn)生。一般 總是遠(yuǎn)軸比近軸區(qū)域的折射能力大。一個(gè)理想的物點(diǎn)所散射的電子，經(jīng)過(guò)具有球差的磁透鏡后，不能會(huì)聚在同一像點(diǎn)上，而被 分別會(huì)聚在一定的軸向距離上，無(wú)論像平面放在何位，都不能得到一個(gè)點(diǎn)的清晰圖像，而 只是在某個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?，得到一個(gè)最小散射圖-最小散焦斑。目前，電磁透鏡減小球差的唯一方法是采用小孔徑光闌獲得可能小的孔徑半角，擋去高散射角電子，使參與成像的 電子主要是通過(guò)磁場(chǎng)近軸區(qū)域的電子。 像散；由于極靴加工精度、極靴材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分不均勻性影響磁飽和，導(dǎo)致場(chǎng)的非 對(duì)稱性，即由透鏡磁場(chǎng)的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱而引起。 像畸變；與球差類似

22、，也是由于遠(yuǎn)軸區(qū)折射率過(guò)高而引起。主要發(fā)生在中間鏡和投影 鏡。2、色差 由于入射電子波長(zhǎng)（或能量）的非單一性所造成的。波長(zhǎng)短的偏轉(zhuǎn)較少，聚焦 在后，波長(zhǎng)長(zhǎng)的偏轉(zhuǎn)較大，聚焦在前。ro （兩物點(diǎn)間的距離）-電鏡的分辨斑和由透鏡像差所產(chǎn)生的最小散焦斑的電子透鏡的分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)在電子圖像上能分辨開的相鄰兩點(diǎn)在試樣上的距離 本領(lǐng)。ro的大小取決于由衍射效應(yīng)所產(chǎn)生的Airy尺寸。Airy斑尺寸，提高透鏡的分辨率，但在一定電子波長(zhǎng)條件下，雖然增大孔徑角可以減少 同時(shí)增大像差散焦斑尺寸，降低透鏡的分辨本領(lǐng)。球差是限制電磁透鏡分辨本領(lǐng)的主要因 素，提高透鏡分辨本領(lǐng)唯一可行的方法是采用盡可能小的孔徑角成像。但

23、孔徑半角對(duì)衍射 效應(yīng)的分辨和球差造成的分辨率的影響是相反的。=0.0.的“厶 電磁透鏡的景深和焦長(zhǎng)旳0予nn就0.6吃1景深-透鏡物平面允許的軸像偏差。若偏離物平面的物點(diǎn)在像平面上所形成的失焦斑的 尺寸等于或小于 rO，那么將不影響圖像的分辨率。電磁透鏡的景深大，對(duì)于圖象的操作（尤其是高放大倍數(shù)情況下）是非常有利的。D =笙龜Df缶ar。所2當(dāng)透鏡焦距和物距一定時(shí)，像平面在沿軸向移動(dòng)時(shí)，也會(huì)發(fā)生失焦。如果所形成的失焦 斑的尺寸等于或小于 r。，也不會(huì)影響圖像的分辨率。由衍射和像差產(chǎn)生的散焦斑尺寸 允許的像平面軸向偏差叫透鏡的焦長(zhǎng)(DL。辺0撫；2otaDD L =像的分辨率、放大倍數(shù)和襯度是電鏡的三要素。襯度：試樣不同部位對(duì)入射電子作用不同，經(jīng)成像放大后所顯示的強(qiáng)度差異。 像襯度是圖像上不同區(qū)域明暗程度的差別。EG :假設(shè)樣品由顆粒 A、B組成，強(qiáng)度Io入射電子照射樣品，B的(hkl)面與入射束滿足 布拉格方程，產(chǎn)生衍射束 I，忽略其它效應(yīng)(吸收)，其透射束為：Ib=Io-|晶粒A與入射 束不滿足布拉格方程，其衍射束 1=0，透射束I