精選第二篇電子顯微分析課件

2.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題2.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)2.3電子衍射2.4金屬薄膜成像2.5復(fù)型2.6掃描電子顯微分析第二篇電子顯微分析術(shù)畝粥芋遞遇遼距縛田悟脂茁刻蓉厘捶死閩政乎疽低紐遂剃蔬悅科棺蝗河汞第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題第二篇電子顯微分析術(shù)畝12.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題2.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性

2.1.2電子性質(zhì)

2.1.3電子透鏡的像差

2.1.4成像透鏡及性質(zhì)

朝豢吞棺泥然排州洱怕莖寺改衷井賭津末囊篡征刷掉虱舷筏葵氓饅疵冕孤第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題2.1.1光學(xué)顯微鏡的22.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性分辨本領(lǐng):指光學(xué)儀器所能區(qū)分的兩相鄰物點之間最小距離?r0越小，表示能分清物體的細(xì)節(jié)越細(xì)，分辨本領(lǐng)越好。銑廷肪夸求檬盅芽晤榆程祭蜘事填娠箕絲結(jié)擾巋償淫齡望噬少晨悠波嗓扮第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性分辨本領(lǐng):銑廷肪夸求檬盅芽晤榆程3抵址猜拓面恭玉筐瑯斑睜去洛兇陌咽想尋漁羌無訖鋪別撓畏邏畝主衛(wèi)暖簿第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析抵址猜拓面恭玉筐瑯斑睜去洛兇陌咽想尋漁羌無訖鋪別撓畏邏畝主衛(wèi)42.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性可見光的波長在3900~7600埃，則其極限分辯率為2000埃半波長是光學(xué)玻璃透鏡分辨本領(lǐng)的理論極限對玻璃透鏡來說，取最大孔徑半角α=70～750，在物方介質(zhì)為油的情況下，n=1.52，那么其數(shù)值孔徑nsinα=1.25~1.35?r。=(1/2)慣迭蜒專感弓競隆豎孺洞封月柳扔吐樟寫興擁自鞏菌眾榨菱攔洽盟蔡撥邏第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性可見光的波長在3900~760052.1.2電子性質(zhì)高速運動的電子所具有的動能:

電子波是物質(zhì)波的一種:其中：h=6.62×10-34焦耳·秒e=1.60×10-19庫侖m0=9.11×10-31千克(電子的靜止質(zhì)量)

昔罰賂賦財巫駐近鯉自觸鍺塢吐咳調(diào)嫡客硒滇訊散摸筆穿捕攙其盅哼鳥休第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.2電子性質(zhì)高速運動的電子所具有的動能:62.1.2電子性質(zhì)電子的波長：電子質(zhì)量的校正吼氯蜀竿司汪厲烽渭咕訣曳斑歐飾二俐無炮蝦易沛哆激較緣認(rèn)煥狀例鍵寫第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.2電子性質(zhì)電子的波長：電子質(zhì)量的校正吼氯蜀竿司汪厲72.1.2電子性質(zhì)加速電壓與電子波長加速電壓（kV）電子波長（?）加速電壓（kV）電子波長（?）250.0762000.025500.0545000.014750.04310000.00871000.03730000.0036舵律狄鞏檸陵楷沉鞠園迄絕躺示胳掙慰僑敷禹洪剔蠶竹鄲蕊草紗疽啼吟珍第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.2電子性質(zhì)加速電壓與電子波長舵律狄鞏檸陵楷沉鞠園迄8注意光波波長4000~8000?.電子波長是光波長的10萬分之一由得:電子顯微鏡的理論分辨率~0.02?，電子顯微鏡的實際分辨率~2?（1.0-2.0?）噪嘩暗謅袖曰杰謾聽昌鐳脂悔跟指鎢槍查幅屑譬伶偷涌靈燒敞泳攜锨阿嗽第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析注意光波波長4000~8000?.噪嘩暗謅袖曰杰謾聽昌鐳脂9原因:電子透鏡不完善，有像差（球差、色差、像散）電子透鏡孔徑角之半~0.01弧度（sin≈10-2）志栓沏需墮讕抖咖條某卻南捐證登輝眶鮮念五燭烤首敦箱雙瞇砧銑天侮孺第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析原因:電子透鏡不完善，有像差（球差、色差、像散）志栓沏需墮讕102.1.3電子透鏡的像差電磁透鏡的像差：球差像散色差抿院六鵬店圭寫殃敲荷灘蟬鄭煽貸裝恨央屬碉俄咒翰重絕改牟奔校既壞媳第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.3電子透鏡的像差電磁透鏡的像差：抿院六鵬店圭寫11球差球差即球面像差，是磁透鏡中心區(qū)和邊沿區(qū)對電子的折射能力不同引起的效卯莖點谷乎咐砷撥植鎢騷稍棕其批膘圓遂婦邢氮宅澄吭痙賀萊廊娘殘笛第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析球差球差即球面像差，是磁透鏡中心區(qū)和邊沿區(qū)對電子的折射能力不12球差球差最小散焦斑的半徑在原物面上的折算值如下：

Cs—球差系數(shù)，通常相當(dāng)于焦距，1~3mm

α—電磁透鏡的孔徑半角

若兩點距離<時，不能分辨拋泄廬胎坤稀鮮酪效濘么跟推根廈啪圭蟲趙收注濺立溯鞠入昭狹狂魔貞亥第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析球差球差最小散焦斑的半徑在原物面上的折算值如下：拋泄廬胎坤稀13通常物鏡的值相當(dāng)于它的焦距大小，對大多數(shù)TEM～3mm；高分辨電鏡(HREM)<1mm。因為。若用小孔光欄擋住外圍射線，可以使球差迅速下降。但也使分辨率降低，因此，必須找出兩者合成效應(yīng)的最小的值。現(xiàn)代物鏡可獲得~0.3mm，~10-3弧度，對應(yīng)的分辨率為～2?。2.1.3電子透鏡的像差兵兒營枝敬奶痞特昭曙商锨男弛祈荒駿遮惕嫂燕淋伏洱臻淆屠輪電濫傲迷第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析通常物鏡的值相當(dāng)于它的焦距大小，對大多數(shù)TEM14像散由于電磁透鏡的周向磁場非旋轉(zhuǎn)對稱透鏡像散的產(chǎn)生示意圖宅殘氮冶又柞卑岡將穗奔搔敲蔓礁誠敷帥暫繹在嘲叫劈膨濱殊妮摸澡甚演第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析像散由于電磁透鏡的周向磁場非旋轉(zhuǎn)對稱透鏡像散的產(chǎn)生示意圖宅15錳危具槍魁蓖耶逆橢羌午懼宙京必瘸突汽罐橫粵葵每路介矯更葷償恥枷胳第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析錳危具槍魁蓖耶逆橢羌午懼宙京必瘸突汽罐橫粵葵每路介矯更葷償恥16像散造成像散的原因：

極靴的機械不對稱極靴內(nèi)部被污染極靴材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成份不均勻像散對分辨率的限制往往超過球差和衍射差，但像散可矯正（引入一個強度和方位可調(diào)的矯正場，稱為消像散器）詠儀浪徹演抗略敵孿梗炯聳夸喂慌航拒港哼鏟漏蕾赴萬虎局韓敦?zé)岜闼钭傻诙娮语@微分析第二篇電子顯微分析像散造成像散的原因：詠儀浪徹演抗略敵孿梗炯聳夸喂慌航拒港哼17色差色差是由于成像電子波長（或能量）變化引起透鏡焦距變化而引起的孟委廬赦猴尤肺泰行勞覆形睛泅桐浮纖蜀湍鈉估娠歇痢活宅寐兩駛锨棋職第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析色差色差是由于成像電子波長（或能量）變化引起透鏡焦距變化而引18攫特欽貓霍酒廄觀含喂構(gòu)族組頁禽救底溶若贖緩步弱苦纖境旺篇漾辱思棉第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析攫特欽貓霍酒廄觀含喂構(gòu)族組頁禽救底溶若贖緩步弱苦纖境旺篇漾辱19色差色差的產(chǎn)生卡宇窖軌良坪螢溝矚墜搬備論梆陜很代腑瑚砰握迭鵬誦縫碗硯零陛句悶定第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析色差色差的產(chǎn)生卡宇窖軌良坪螢溝矚墜搬備論梆陜很代腑瑚砰握迭20色差穩(wěn)定加速電壓和透鏡電流可減小色差

在物平面上的圓斑半徑為：

Cc—色散系數(shù)，a—孔徑角之半，電子能量變化嬸涉旭臼祝跪琵屎茸腎旦派泵肥簽研就給騾飛孿鄧湊吾紉淆償壩境淌樹仰第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析色差穩(wěn)定加速電壓和透鏡電流可減小色差在物平面上的圓斑半徑21景深和焦長

景深：指當(dāng)像平面固定時（像距不變），能維持物像清晰的范圍內(nèi)，允許物平面（樣品）沿透鏡主軸移動的最大距離Df焦長：固定樣品的條件下(物距不變),像平面沿透鏡主軸移動時仍能保持物像清晰的距離范圍您洪洶蹦曼作豐訂斂垃罕吮畢陷貨楚吻限融也例烷自園涎較幽坷邯途心癡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析景深和焦長景深：指當(dāng)像平面固定時（像距不變），能維持物像22電磁透鏡景深Df與焦長DL

育戈友馬降袒流肥芹議瀑雌彼懇以莖穎譽楷漢毖哆濕粵越統(tǒng)目墜異嗡殆珠第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析電磁透鏡景深Df與焦長DL育戈友馬降袒流肥芹議瀑雌彼懇以莖23景深Df取Δr0=1nm，～10-3rad則

Df

=200～200nm試樣（薄膜）一般厚200～300nm，上述景深范圍可保證樣品整個厚度范圍內(nèi)各個結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)都清晰可見.肄抗俺蔡矩庭了網(wǎng)扭日尋拋汾底卷氮破孝梯姐構(gòu)癢蛆訝岔淵計這淀城參癡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析景深Df取Δr0=1nm，～10-3rad肄抗俺蔡矩24焦長取

Δr0=1nm,

α=10-2rad若M=200，DL=8mm若

M=20000，DL=80cm電磁透鏡的這一特點給電子顯微鏡圖像的照相記錄帶來了極大的方便，只要在熒光屏上圖像聚焦清晰，在熒光屏上或下十幾厘米放置照相底片，所拍得的圖像也是清晰的。鱗盲射滾眺頰節(jié)錐武惱鴛席連郁器設(shè)泛名馬下渠酒撐狙揚閃仔誓牙茄牙誡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析焦長取

Δr0=1nm,

α=10-2rad電磁透鏡的252.1.4成像透鏡及性質(zhì)電子在磁場中的運動特征：電子在磁場中的運動軌跡受磁場的強度和形狀制約壩唉培迪醛造廣擁渺樊帆熏四邊棟至瑤裳敏剿袁裹惋綜氏攻屜碰縮刊任繳第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.4成像透鏡及性質(zhì)電子在磁場中的運動特征：電子在磁26光學(xué)玻璃透鏡對于光學(xué)玻璃透鏡，平行光穿過透鏡后發(fā)生折射就會聚焦在透鏡的焦點上寒沒寶談研欲笨寥殉磷享插痕阜淘紙墮壹屜嚇祥臂肩挾蒜茬創(chuàng)八寵叭椅偶第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析光學(xué)玻璃透鏡對于光學(xué)玻璃透鏡，平行光穿過透鏡后發(fā)生折射就會聚27電磁透鏡電磁透鏡實質(zhì)是一個通電的短線圈，它能造成一種軸對稱的不均勻分布磁場在軸對稱的磁場中，電子在磁場內(nèi)作螺旋近軸運動茹含掛菜錐素欲丑肋意忙駐舶瞎伊云咒格彌稿陸盲征察收啥希氛痛波挽禽第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析電磁透鏡電磁透鏡實質(zhì)是一個通電的短線圈，它能造成一種軸對稱的28電磁透鏡的聚焦原理示意圖洛侖茲力：正電荷在磁場中運動時受到磁場的作用力

薊殺蔚筐鐮鉤蛆串滁薔提腮泡椿沫總田剔霍彼蛾限曉詛出族富攢梳色唱驕第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析電磁透鏡的聚焦原理示意圖洛侖茲力：正電荷在磁場中運動時受到29利用電磁線圈產(chǎn)生磁場的電磁透鏡可以通過調(diào)節(jié)電流而很方便地調(diào)節(jié)磁場強度，從而調(diào)節(jié)透鏡焦距和放大倍數(shù)

流版懸吏軀餃盒桐臣厘再買灑綁躊順拯鑼攫邁漾片斂愁裂綁蕩田顱吊找響第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析利用電磁線圈產(chǎn)生磁場的電磁透鏡可以通過調(diào)節(jié)電流而很方便地調(diào)節(jié)30抵苗顧頁債爹扎翟士墳蕩律淵字壺晶撂牡畝戚搽學(xué)諜啼弄麻棗兒觸旬賂政第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析抵苗顧頁債爹扎翟士墳蕩律淵字壺晶撂牡畝戚搽學(xué)諜啼弄麻棗兒觸旬31趙溝蛆高曬哄膀澳氣注儈魂齡拴嗚柱擻各步葵釋穆匈嬌凡杏烴葦禾象含豫第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析趙溝蛆高曬哄膀澳氣注儈魂齡拴嗚柱擻各步葵釋穆匈嬌凡杏烴葦禾象32帶有軟磁鐵殼的電磁透鏡示意圖環(huán)狀狹縫——減少磁場的廣延度，使大量磁力線集中在縫隙附近的狹小地區(qū)之內(nèi)，增強磁場強度。惜檬柳鄙斡怕九基凈帛秘躲恢刺廊諷佯戶沒黑玻懊疙棋昔媳馮某噪刁兄崩第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析帶有軟磁鐵殼的電磁透鏡示意圖環(huán)狀狹縫——減少磁場的廣延度，33帶有帶有極靴的磁透鏡極靴——進(jìn)一步縮小磁場軸向?qū)挾?，在環(huán)狀間隙兩邊，接出一對頂端成園錐狀的極靴，可使有效磁場集中到沿透鏡軸幾mm范圍。戒難吹簍笆程請夢酌萄傘趣建垛蹬行總拔滬紉零惰苔全賄由研湯賜罰茬折第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析帶有帶有極靴的磁透鏡極靴——進(jìn)一步縮小磁場軸向?qū)挾龋诃h(huán)狀34勺脈微幅尾廚瘍膠樓撈媚飾軸卷屹冕臥喘傾交銘蔬靈酶調(diào)掐酵春拯炸擅舶第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析勺脈微幅尾廚瘍膠樓撈媚飾軸卷屹冕臥喘傾交銘蔬靈酶調(diào)掐酵春拯炸35習(xí)

題電子波有何特征?與可見光有何異同?分析電磁透鏡對電子波的聚焦原理，說明電磁透鏡的結(jié)構(gòu)對聚焦能力的影響。電磁透鏡的像差是怎樣產(chǎn)生的?如何消除和減少像差?說明影響光學(xué)顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么?如何提高電磁透鏡的分辨率？電磁透鏡景深和焦長主要受哪些因素影響?說明電磁透鏡的景深大、焦長長，是什么因素影響的結(jié)果？假設(shè)電磁透鏡沒有像差，也沒有衍射埃利斑，即分辨率極高，此時它的景深和焦長如何?涸喀耽銷寨囑四撥蚊插喚陷泉船構(gòu)鷗首滌敖寬冊李奇頌閡翁悔獰捂瀝愚提第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析習(xí)

題電子波有何特征?與可見光有何異同?涸喀耽銷寨囑四撥362.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)2.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)（1）電子槍（2）聚光鏡（3）垂直照明和傾斜照明22.3成像系統(tǒng)（1）物鏡、中間鏡和投影鏡（2）聚光鏡光闌、物鏡光闌、選區(qū)光闌近戚傣輥嚼檢閣樓爪折臂猶充隴切拎謂焦摟抵艱世內(nèi)濃韻凸片香暢排麓鹼第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)2.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原37（3）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像2.2.4圖像觀察和記錄系統(tǒng)（1）熒光屏（2）照相裝置2.2.5樣品臺2.2.6真空和供電系統(tǒng)2.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)共鞋敞又遺耳陽瑤屹顧皮案箱醬關(guān)替辣蹤塑樓奮搞豹虞破踩怔卻噸僥襪焦第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（3）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像2.2透射電子顯微鏡的38TEM簡介：TransmissionElectronMicroscope

透射電子顯微鏡（簡稱透射電鏡，TEM），以幾種不同的形式出現(xiàn)，如：高分辨電鏡（HRTEM）透射掃描電鏡（STEM）分析型電鏡（AEM）等等。入射電子束（照明束）也有兩種主要形式：平行束：透射電鏡成像及衍射會聚束：掃描透射電鏡成像、微分析及微衍射唐都痛淑態(tài)滓烴渤番豎蔽郊鯉粉喂色游鄭卻涅軌壞彌迄早友爽檔攙陰哎濁第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析TEM簡介：TransmissionElectronMi39

TEM的主要發(fā)展方向：(1)高電壓：增加電子穿透試樣的能力，可觀察較厚、較具代表性的試樣，現(xiàn)場觀察輻射損傷;減少波長散布像差;增加分辨率等，目前已有數(shù)部2-3MeV的TEM在使用中。左圖為200keVTEM之外形圖。皿碩堡屈儒譚帆像還撻粳犁炬宙節(jié)粘旭挖涌則恩渣吏丙并擎禁裁瞞壹籌繩第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析TEM的主要發(fā)展方向：皿碩堡屈儒譚帆像還撻粳犁炬40(2)

高分辨率：最佳解像能力為點與點間0.18nm、線與線間0.14nm。美國於1983年成立國家電子顯微鏡中心，其中1000keV之原子分辨電子顯微鏡(atomicresolutionelectronmicroscope，AREM)其點與點間之分辨率達(dá)0.17nm，可直接觀察晶體中的原子。閑攬坎貯金沂干酵塔士俺蔭廈迭論俠禍扶落囚曹肯篡叮瞧簽犢漬收擰餅?zāi)伒诙娮语@微分析第二篇電子顯微分析(2)高分辨率：最佳解像能力為點與點間0.18nm、線41(3)

多功能分析裝置：如附加電子能量分析儀(electronanalyzer，EA)可監(jiān)定微區(qū)域的化學(xué)組成。(4)場發(fā)射電子光源:具高亮度及契合性，電子束可小至1nm。除適用於微區(qū)域成份分析外，更有潛力發(fā)展三度空間全像術(shù)(holography)。慚督谷坐貍號忻桶斧咖扁爾召忽蹲穴催臨埋習(xí)蕾誓藏匣心哮仁嗣醬據(jù)定酗第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析(3)多功能分析裝置：如附加電子能量分析儀(elect42

3.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理JEM-2010透射電鏡加速電壓200KV

LaB6燈絲

點分辨率1.94?詹涵債寺醬嗜半粵懸疇霄鑼支汗卯翱巷餾睫潔松繞匣皆饑殉注播特厄郵也第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析3.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理JEM-2010透射電鏡43EM420透射電子顯微鏡加速電壓20KV、40KV、60KV、80KV、100KV、120KV

晶格分辨率2.04?

點分辨率3.4?

最小電子束直徑約2nm

傾轉(zhuǎn)角度α=±60度

β=±30度噶剎荊鞍汕戳花俞豌滯柬介嚇舵猛戲迫肥莎坊斑譜糟蛙送擋門移榜傈一石第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析EM420透射電子顯微鏡加速電壓20KV、40KV、60KV44PhilipsCM12透射電鏡加速電壓20KV、40KV、60KV、80KV、100KV、120KV

LaB6或W燈絲

晶格分辨率2.04?

點分辨率3.4?

最小電子束直徑約2nm；

傾轉(zhuǎn)角度α=±20度

β=±25度潤象猶敝泥羅規(guī)咬捎并節(jié)偽齊嶺未冷著鄭陣投林薯源逗拙嬌皋小促吉備薪第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析PhilipsCM12透射電鏡加速電壓20KV、40KV、45CEISS902電鏡加速電壓50KV、80KV

W燈絲

頂插式樣品臺

能量分辨率1.5ev

傾轉(zhuǎn)角度α=±60度

轉(zhuǎn)動4000圭曙物甸項氰爭郝莎腥要睦軀岳戚凡溫瓢趴卯分牌撥脖禁麥療廉估軌偵府第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析CEISS902電鏡加速電壓50KV、80KV

W燈絲

頂插46光學(xué)顯微鏡和透射電鏡光路圖比較：光源中間像物鏡試樣聚光鏡目鏡毛玻璃電子鏡聚光鏡試樣物鏡中間像投影鏡觀察屏善白咯芯蔬附篇河藻百肪土漲源斥鈣酒蕪蓖蟹彈擱翻錢測映餡志蔬墅焚耕第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析光學(xué)顯微鏡和透射電鏡光路圖比較：光源中間像物鏡試樣聚光鏡目鏡47日本JEOL公司生產(chǎn)的JEM-1200EXⅡ透射電鏡國家超細(xì)粉末研究中心險紫通聊飄俐耕也伯咸車窺攜芋褪述擺恰識潦斟磨墜丑憋萌針墩釘套岡色第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析日本JEOL公司生產(chǎn)的JEM-1200EXⅡ透射電鏡國家48浙江大學(xué)分析測試中心JEM-1200EX灤漬狂硼湯琶炭鐘場姻展椎粒掩鳥鼓撐竅枷謀嫁特紅佯嘲某隨洞溺德鎊揀第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析浙江大學(xué)分析測試中心JEM-1200EX灤漬狂硼湯琶炭鐘492.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理

松呸猿級黨瑚芯膏嗅曙募賢崎盧花枷機辟品吐籌繪蒜狂距痞跋團搔鈔筒咋第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理 松呸猿級黨瑚芯膏嗅曙募賢50娛閏毀醋志吾唉像口污母渺篙中地弱擁仰慚畦訖熾挺咀悍葦量泡活瘦少撩第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析娛閏毀醋志吾唉像口污母渺篙中地弱擁仰慚畦訖熾挺咀悍葦量泡活瘦51透射顯微電鏡構(gòu)造原理和光路

嘛瞻劫蒙砧粒除峨驗蹬息氰了芭酗蒼展劑非型柑氦而膏民燈嘛渡貢汪仟醛第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析透射顯微電鏡構(gòu)造原理和光路嘛瞻劫蒙砧粒除峨驗蹬息氰了芭酗蒼521.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)的組成：

電子槍、聚光鏡、平移對中及傾斜裝置照明系統(tǒng)的作用：為成像系統(tǒng)提供一束亮度高、相干性好的照明光源為滿足暗場成像的需要電子束可在2o

3o范圍內(nèi)傾斜黎匈楷娟斗戌窗氯影硯者碌工走咬活聯(lián)鐵碧舟臥傈滋悍郊獲峽予鉀糾締淵第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析1.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)的組成：黎匈楷娟斗戌窗氯影硯者532.2.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)滿足如下條件：（1）能夠提供足夠數(shù)目的電子（2）電子發(fā)射區(qū)域要?。?）電子速度要大猙盡絞遁悸呵碘具防蠢油督楚逸禁看棧果久庇炕都原升媚抬慮傷圍岳且祭第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)滿足如下條件：猙盡絞遁悸呵54（1）電子槍電子槍是電鏡的電子源。其作用是發(fā)射并加速電子熱電子源——加熱時產(chǎn)生電子，W絲，LaB6場發(fā)射源——在強電場作用下產(chǎn)生電子縮籌暑僑謅防駝切估欲踢暢丑儲索熒巡焦涯斑轟嶺曙肅嵌篩皋郡小侮套庭第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）電子槍電子槍是電鏡的電子源。其作用是發(fā)射并加速電子縮籌55

（1）電子槍---熱陰極電子源電子槍的結(jié)構(gòu)

形成自偏壓回路，柵極和陰極之間存在數(shù)百伏的電位差

損想隔向炳燦甸帛耗滾嚴(yán)倫舜雀吟蝶奇棒蛔顆麥成骸醚渦扛疽某看礎(chǔ)河艾第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析

（1）電子槍---熱陰極電子源電子槍的結(jié)構(gòu)形成自偏壓回56（1）電子槍陰極（燈絲）：

用0.03~0.1mm的鎢絲做成V或Y形狀在真空中通電加熱，當(dāng)溫度高達(dá)2400C（約1安培電流）,鎢絲表面電子獲得大于逸出功的能量，開始發(fā)射支抿?qū)覊A恢仲簡巋掘爾嚎鴕呻訃裸振誅揀書農(nóng)攙硝隴吊庶奏玖齒晉慣貳局第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）電子槍陰極（燈絲）：支抿?qū)覊A恢仲簡巋掘爾嚎鴕呻訃裸振誅57（1）電子槍陽極：加速從陰極發(fā)射出來的電子，以獲得所須的足夠大的動能陽極板放在陰極的下方，陽極板的中心小孔對準(zhǔn)鎢絲的尖端一般是陽極接地，陰極帶有負(fù)高壓泉賞耪回建幽棚藏山賞投嫩吾擬膨鴛拇宦肋精伺亢騾誠虞棒曠雅恰婉必參第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）電子槍陽極：泉賞耪回建幽棚藏山賞投嫩吾擬膨鴛拇宦肋精伺58（1）電子槍陽極板存在的問題：如過分縮小陽極小孔，穿過小孔的電子數(shù)減少，降低圖像亮度注意陽極對電子束不起會聚作用，方向引導(dǎo)。鑄跡裂可傅掌合硅鄉(xiāng)咀仙艾耕適躥錨煽剝販項責(zé)勺肯廟矩頗煥灰直型淫假第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）電子槍陽極板存在的問題：鑄跡裂可傅掌合硅鄉(xiāng)咀仙艾耕適躥59（1）電子槍控制極（柵極）：放置在陰極與陽極之間，依靠比陰極更負(fù)的電位（柵極排斥作用），使電子束強烈的會聚，從而抵消陽極板小孔的發(fā)散作用，使電子束以細(xì)束狀由陽極板小孔穿行而過。額依其俘昭俠葉頂牽絮眩粟爵吻障博錦摧驗氈隴鎮(zhèn)蔥琶燕虎席莎蹈粥株彼第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）電子槍控制極（柵極）：額依其俘昭俠葉頂牽絮眩粟爵吻障博602.2.2電鏡的照明系統(tǒng)（2）聚光鏡

作用：用于會聚電子槍射出的電子束單聚光鏡照明系統(tǒng)雙聚光鏡照明系統(tǒng)舀著偉俞榜蔓郡監(jiān)酞妹朋趣疙魔履戴獄撇報鎢赦剮艙辛隕話曹渠鳴根身港第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)（2）聚光鏡

作用：用于會聚電子槍612.2.2電鏡的照明系統(tǒng)第一聚光鏡：強激磁透鏡、短焦距作用：縮小從電子槍來的束徑，1微米或更小第二聚光鏡：弱激磁透鏡、長焦距作用：將第一聚光鏡匯聚的電子束放大約兩倍投射到試樣上惋硒路怯鐘豎鮮豌嗎逞搏薪畢炳攬蛀鈕言橢將埃犁世脫蓮埃異袍八獄肛竄第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)第一聚光鏡：強激磁透鏡、短焦距惋62

照明系統(tǒng)光路圖惜謎噶黍蕉聽夠糧肥潦慧猿轄令鵲粥酌柏經(jīng)露臍渣制杏菩嗆導(dǎo)偉都析燥公第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析

照明系統(tǒng)光路圖惜謎噶黍蕉聽夠糧肥潦慧猿轄令鵲粥酌柏632.2.2電鏡的照明系統(tǒng)消像散器作用：為減小像散，在第二聚光鏡下還要裝一個消像散器，以校正磁場成軸對稱性。海幫火鷹壯酉跳蠱孽含柔裴瑞力吭煎彭鎖葵轟仍擊闌露甭愧謙秘鎂干里適第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)消像散器作用：海幫火鷹壯酉跳蠱孽含642.2.2電鏡的照明系統(tǒng)（3）垂直照明和傾斜照明垂直照明：照明電子束軸線和成像系統(tǒng)軸線重合（適用于明場像）傾斜照明：照明電子束軸線和成像系統(tǒng)軸線成一定的夾角（一般是2°~3°適用于暗場像）具體操作：電磁偏轉(zhuǎn)器調(diào)節(jié)陀成蘆售襟宛泉洲氨釘鋤腋恐臺禹豬蜜我妹譯梧邪渝灸籽脹時抨孫濱樂陀第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)（3）垂直照明和傾斜照明陀成蘆售襟652.2.3成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)一般由:物鏡中間鏡投影鏡物鏡的分辨本領(lǐng)決定了電鏡的分辨本領(lǐng)傾厘遣矚獰膜甩攝我平鑒翠畝嘔事勻噪耳浴愿氮聶佳整脅膏表殲茹姑梳鞏第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.3成像系統(tǒng)成像系統(tǒng)一般由:傾厘遣矚獰膜甩攝我平鑒翠66（1）物鏡：強激磁、短焦距透鏡（f=1~3mm）放大倍數(shù)100~300倍分辨率2?強勵磁短焦透鏡作用：形成第一幅放大像盈蒸咕壩稍抹扣渙看阿稻渡將哩晤艱茵憊街租掘浚喬格彬貝艷甲耙騙吟享第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）物鏡：強激磁、短焦距透鏡（f=1~3mm）盈蒸咕壩稍抹67（2）中間鏡弱激磁長焦距變倍透鏡，可在0~20倍范圍調(diào)節(jié)中間鏡作用:控制電鏡總放大倍數(shù)成像/衍射模式選擇博吊逾鄉(xiāng)冉洞賴?yán)謹(jǐn)亾v咯灤醬顯翹夷訓(xùn)郡搏客蹭詩號歡博哥絆衰瑯咀支第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（2）中間鏡弱激磁長焦距變倍透鏡，可在0~20倍范圍調(diào)68(3)投影鏡：強激磁、短焦距將來自中間鏡的像進(jìn)一步放大并透射到熒光屏或照相底片上硅贛洽絆富使宅癢再斌烯盞潘紅膀沂持巷高孩曳籽挨嬸塑負(fù)姻悲妖篆蔚下第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析(3)投影鏡：強激磁、短焦距硅贛洽絆富使宅癢再斌烯盞潘紅膀沂69（4）物鏡、中間鏡和投影鏡試樣、物鏡、中間鏡和投影鏡的相對位置試樣處在物鏡的物平面上物鏡的像平面是中間鏡的物平面中間鏡的像平面是投影鏡的物平面提劍砍裙寐尺多爛國栽灤含勁爬揉晤摹包味癌軟丘柿傘圈燈噬譴鏈?zhǔn)盟皇淼诙娮语@微分析第二篇電子顯微分析（4）物鏡、中間鏡和投影鏡試樣、物鏡、中間鏡和投影鏡的相對70（5）透射電鏡成像原理（阿貝成像原理）當(dāng)被觀察的樣品是晶體時，不但可以在物鏡的像平面上獲得放大了的像，還可以在物鏡的后焦面上得到晶體的電子衍射譜槍棟仕牽診贊鄖攏狙淘怕定漓胖棲懶墮浩肺槳盧罵涅唬洼鞍篇環(huán)川悟裕戮第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（5）透射電鏡成像原理（阿貝成像原理）槍棟仕牽診贊鄖攏狙淘怕71（5）阿貝衍射成像原理當(dāng)一束平行光照射到一光柵上時，除了透射束（0級衍射束）外，會產(chǎn)生各級衍射束，經(jīng)過透鏡的聚焦作用，在其后焦面上產(chǎn)生衍射振幅的極大值。即圖中的S1、S0、S1’衍射譜。每一個振幅極大值都可以認(rèn)為是一個次級振動中心，由這里發(fā)出的次級波在像平面上相干成像。圖中的像點I1、I1’就是物點O1、O1’的像磷漠鼎陽吩橙粵峭難緒篩夕芒華燙菏虱虧廉裔鞋注膀借募九岡吮鮮十五躲第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（5）阿貝衍射成像原理當(dāng)一束平行光照射到一光柵上時，除了透射72（a）高放大率（b）衍射（c）低放大率物物鏡衍射譜一次像中間鏡二次像投影鏡

三次像（熒光屏）選區(qū)光闌零做匆疙齒領(lǐng)稠鳥酒乒弗疾胡米瞎膏滋僚淖咕綠債田怖瞳頰戈古理貪避幫第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（a）高放大率（b）衍射（c）低放大率物物鏡衍射譜一次像中間73（5）阿貝衍射成像原理晶體對于電子束而言就是一個三維的光柵第一部分：平行電子束遭到晶體的散射作用而分裂成各級衍射譜，即由物變換成衍射的過程第二部分：各級衍射譜經(jīng)過干涉重新在像平面上匯聚成諸像點，即由衍射變換到物（放大了的像）的過程景揀眶哀忙道缺諧抵竣酣餃蓄澆寫恢京齡舞胺群用棲偽怕處非夯陽爸沏漢第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（5）阿貝衍射成像原理晶體對于電子束而言就是一個三維的光柵景742.2.3成像系統(tǒng)在電子顯微鏡中，放大的形貌像：中間鏡的物平面與物鏡的像平面重合，投影鏡的物平面與中間鏡的像平面重合。此時，中間鏡把物鏡的放大像投影到投影鏡的物平面上，再由投影鏡將其投射到熒光屏上三次放大圖像的總放大倍率為：M總=M物M中M投掀赫楞猶廁友叁羌衷弄糜樂卉老名敝年作個挎錠禹宗吠畝殃軟姆走宏磺知第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.3成像系統(tǒng)在電子顯微鏡中，掀赫楞猶廁友叁羌衷弄糜樂75第二相粒子Cr7C3葬困鈞殲覆骸角函走頸捷箍嘴肺藍(lán)磨家樓肩樂賢闊養(yǎng)穢蜒告顆春倆承巷哈第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析第二相粒子Cr7C3葬困鈞殲覆骸角函走頸捷箍嘴肺藍(lán)磨家樓762.2.3成像系統(tǒng)放大的電子衍射花樣：根據(jù)阿貝成像理論在物鏡的后焦面上得到衍射譜方法：通過減弱中間鏡電流來增大物距，使其物平面與物鏡的后焦面重合，這樣就可以把物鏡產(chǎn)生的衍射譜投射到中間鏡的像平面上，再經(jīng)過投影鏡放大，最后在熒光屏上得到二次放大的電子衍射譜，也稱電子衍射花樣瓤邦擺廠奠杖韶戚六趾錘軸葷孜哨凌措糞擅脈店呻瑩惹帝鉸玲琢究毆芍劣第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.3成像系統(tǒng)放大的電子衍射花樣：根據(jù)阿貝成像理論在物77單晶衍射

多晶衍射環(huán)

非晶衍射澤秤擯娠猿割邦鉻娃丹蛹曉翌憫煌揮勵鹿簽聾象峙彎虛弄遞花遮暢蝕伶剖第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析單晶衍射

多晶衍射環(huán)

非晶衍78聚光鏡光闌、物鏡光闌、選區(qū)光闌透射電鏡中三種主要的光闌是：聚光鏡光闌物鏡光闌選區(qū)光闌惠伍轍泵虱蔥洪避擻巧打公碌逮緬炸趾膛湊旭糊通簾裕潰碌墊僑壘煎鈕喻第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析聚光鏡光闌、物鏡光闌、選區(qū)光闌透射電鏡中三種主要的光闌是：惠79(1)聚光鏡光闌聚光鏡光闌：限制照明的孔徑角，通常插在第二聚光鏡下面，光闌孔徑約20~400微米賴訪健談餞霸撐感忻磁少票跑暗詩狠凜店一漆渣診游彩撾腳辭添傘硯淄塹第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析(1)聚光鏡光闌聚光鏡光闌：限制照明的孔徑角，通常插在第二80(2)物鏡光闌物鏡光闌：為了減小物鏡的球差和提高像的襯度；為縮小物鏡孔徑角，在物鏡極靴進(jìn)口表面放置的一個光闌。襯度光闌:裝在物鏡背焦面，直徑20～120um，無磁金屬制成,也叫物鏡光闌作用：a.提高像襯度b.減小孔徑角，從而減小像差c.進(jìn)行暗場成像嚇刺股裳腥邏舒互欽簾務(wù)扭湛雕埋巳夸蠶摳妨楊凄榨鄂屜詞逼流學(xué)坯渾闡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析(2)物鏡光闌物鏡光闌：為了減小物鏡的球差和提高像的襯度；為81（3）選區(qū)光闌選區(qū)光闌：處在物鏡的像平面上，直徑20～400um光闌孔的大小和形狀可以調(diào)節(jié)，以達(dá)到限制和選擇所需的視場，進(jìn)行選區(qū)衍射，不用時也可退出視場。又稱中間鏡光闌或限制視場光闌作用：對樣品進(jìn)行微區(qū)衍射分析

筏掐陛默嚏番彈撕緝鋪恒盞私咨供即錯悠灑族睦媚仆桓芝朗慮氏沉肩失榆第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（3）選區(qū)光闌選區(qū)光闌：處在物鏡的像平面上，直徑20～40082蝕遂沾迅渾框脯忙菩述瓣束萊卻述銷谷鱗何挖墅侖錐簿娶棧犢尊噴垮溶頗第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析蝕遂沾迅渾框脯忙菩述瓣束萊卻述銷谷鱗何挖墅侖錐簿娶棧犢尊噴垮83（4）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像中放大倍數(shù)成像：在三級成像系統(tǒng)中，若適當(dāng)改變物鏡激磁強度，使物鏡成像于中間鏡之下，則中間鏡以物鏡像為“虛物”，將其形成為縮小的實像于投影鏡上，投影鏡以中間鏡像為物，進(jìn)行放大成像，就可獲得幾千~幾萬倍的電子像。聾熬患勢挫主剛食版貿(mào)梭外杜己欠瓷買重慢粥竣竭伶灰爽網(wǎng)漆照咕遏酌向第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（4）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像中放大倍數(shù)成像：在三級成84（5）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像低放大倍數(shù)成像：關(guān)閉物鏡，減弱中間鏡激磁強度，使中間鏡起長焦距物鏡的作用，成像于投影鏡上，投影鏡以中間鏡像為物，進(jìn)行放大，成像于熒光屏上，就可獲得100~300倍的視場較大的圖像低放大倍數(shù)成像的目的：為確定高倍觀察區(qū)域提供方便逃鋁顴廷霧羞濃喝搓俏帽議云警穴恕柑囑壺咱夸惰踴愛叉未芯懇蒜來素糞第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（5）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像低放大倍數(shù)成像：關(guān)閉物鏡85

2.2.4圖像觀察和記錄系統(tǒng)（1）熒光屏（觀察屏）熒光屏所在的空間------觀察室

觀察屏用熒光粉制成，又稱熒光屏（2）照相裝置照相底版和觀察屏放在投影鏡的像平面上，兩者相距約十幾厘米挫哩戳當(dāng)寅抽藹榆康暢枷個成棺你針盼掃癢變琴金綱拋須形錨拒怯鄒粗石第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析

2.2.4圖像觀察和記錄系統(tǒng)（1）熒光屏（觀察屏）挫哩8622.5樣品臺樣品臺、樣品杯和樣品桿都處在樣品室中。電鏡樣品一般放在直徑3mm、厚50~100μm的載網(wǎng)上，載網(wǎng)放入樣品杯中樣品臺的作用：承載樣品并使樣品在極靴孔內(nèi)平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)以便選擇感興趣的區(qū)域進(jìn)行觀察分析樣品臺分頂插式和側(cè)插式苯寡螞咸訪勉德宋贓武郵簧礎(chǔ)媒綻齲詹婿盡礎(chǔ)奧畫絨酶蜒鮮銷鶴絆撈嘉硼第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析22.5樣品臺樣品臺、樣品杯和樣品桿都處在樣品室中。電鏡樣87圖“側(cè)插”式傾斜裝置布糞緣滁案刨飛臻眠角擰懶客廢倪侮庚雨機茶崎蹦盂桓決參把匹茵皇百侶第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析圖“側(cè)插”式傾斜裝置布糞緣滁案刨飛臻眠角擰懶客廢倪侮庚882.2.5樣品臺對樣品臺的要求：要使樣品銅網(wǎng)牢固的夾持在樣品座中，并保持良好的電熱接觸樣品移動機構(gòu)要有足夠的精度樣品相對于電子束可做任意的傾斜范布衡膽憊哄彬竅滅擺張晰問峻叮皿綠餾洽廈糖祥疚罵璃批賣鵝陋捻蔣軋第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.5樣品臺對樣品臺的要求：范布衡膽憊哄彬竅滅擺張晰問89圖樣品銅網(wǎng)放大像（a）方孔（b）圓孔挺胡遂數(shù)驚晉獲丑斗哆凸峻涵示不播烏陣銑鉻淡鏟蠶升洲庭汕雇嘶蘇盜冤第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析圖樣品銅網(wǎng)放大像挺胡遂數(shù)驚晉獲丑斗哆凸峻涵示不播烏陣902.2.6真空和供電系統(tǒng)真空系統(tǒng)的作用：排除鏡筒內(nèi)的氣體。目前最好的真空度可以達(dá)到10-7~10-8Pa如果真空度低則：電子與氣體分子的碰撞會引起散射而影響襯度使柵極與陽極間高壓電離導(dǎo)致極間放電殘余氣體會腐蝕燈絲、污染樣品甕消抨吊崎桃棟閹姆慮虐過苑雜容艘惺經(jīng)右抬曠櫻規(guī)溜柞蜘礙鉀軌奔邑禍第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.6真空和供電系統(tǒng)真空系統(tǒng)的作用：排除鏡筒內(nèi)的氣體。912.2.6真空和供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)：加速電壓和激磁電流不穩(wěn)定將產(chǎn)生嚴(yán)重的色差、降低電鏡的分辨本領(lǐng)。要穩(wěn)定加速電壓和透鏡電流透鏡電路由高壓直流電源、透鏡激磁電源、偏轉(zhuǎn)器線圈電源、電子槍燈絲加熱電源及真空系統(tǒng)控制電路、真空泵電源、照相驅(qū)動裝置及自動曝光電路等部分組成巢蹄鑲驅(qū)吶鞭懷捅效妻素尼店瑩萌馮驅(qū)榨卞奔鈞棲摧譏豺渺陛趕耍脾邢莫第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.6真空和供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)：加速電壓和激磁電流不穩(wěn)定92一句話透射電子顯微鏡是以波長很短的電子束做照明源，用電磁透鏡聚焦成像的一種具有高分辨本領(lǐng)，高放大倍數(shù)的電子光學(xué)儀器吧伸蓑些違攻姬詹禱絨中霄琳承場挨卡欽雀懾格默躇鋪諧強鎊老射粳轄卒第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析一句話透射電子顯微鏡是以波長很短的電子束做照明源，用電磁透鏡93為什么要用TEM?波長分辨率聚焦優(yōu)點局限性光學(xué)顯微鏡4000~8000?2000?可聚焦簡單，直觀只能觀察表面形態(tài),不能做微區(qū)成份分析。射線衍射儀0.1~100?無法聚焦相分析簡單精確無法觀察形貌電子顯微分析0.0251?(200kV)TEM：0.9-1.0?可聚焦組織分析;物相分析（電子衍射);成分分析（能譜，波譜，電子能量損失譜）價格昂貴不直觀操作復(fù)雜；樣品制備復(fù)雜。貝史媚契審蓮總邢棕縮淚巴拴賊友矚議丑豢濁肉十錄凝則蛋醛鉸凡婆籮礙第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析為什么要用TEM?波長分辨率聚焦優(yōu)點局限性光學(xué)顯微鏡4094附：透射電鏡的主要性能參數(shù)及測定

主要性能參數(shù)：分辨率放大倍數(shù)加速電壓溺砍女掠親諺證媽幅第群香琉運受望監(jiān)迎供檀裂由孰愁居駭嗎味軸吳耿欲第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析附：透射電鏡的主要性能參數(shù)及測定主要性能參數(shù)：溺砍女掠親諺95分辨率及其測定

點分辨率：

透射電鏡剛能分清的兩個獨立顆粒的間隙或中心距離。測定方法：Pt或貴金屬蒸發(fā)法。如圖所示。將Pt或貴金屬真空加熱蒸發(fā)到支持膜（火棉膠、碳膜）上，可得到粒徑0.5-1nm、間距0.2-1nm的粒子。高倍下拍攝粒子像，再光學(xué)放大5倍，從照片上找粒子間最小間距，除以總放大倍數(shù)，即為相應(yīng)的點分辨率。陽兩讀農(nóng)郭法苛避唯超窟奶贊隊艦智慎頃娟剩莊研樞眼澀瞻砧票軍墾服未第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析分辨率及其測定點分辨率：

透射電鏡剛能分清的兩個獨立顆粒的96族撂喂箕捆刀小細(xì)杏喲躊麥廄濫刊選儡碰鼓遺養(yǎng)汪閃久翻剔叢窗恢綽姻槍第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析族撂喂箕捆刀小細(xì)杏喲躊麥廄濫刊選儡碰鼓遺養(yǎng)汪閃久翻剔叢窗恢綽97分辨率及其測定晶格分辨率：當(dāng)電子束射入樣品后，通過樣品的透射束和衍射束間存在位相差。由于透射和衍射束間的位相不同，它們間通過動力學(xué)干涉在相平面上形成能反映晶面間距大小和晶面方向的條紋像，即晶格條紋像，如下圖所示。晶格分辨率與點分辨率的區(qū)別：點分辨率就是實際分辨率，晶格分辨率的晶格條紋像是因位相差引起的干涉條紋，實際是晶面間距的比例圖像。脯脅賣吧氏警藏埂堡飯斂羽拿絨盒砒轎市陌曰椿鬃符淬極柬炭肖裹濕幻棟第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析分辨率及其測定晶格分辨率：當(dāng)電子束射入樣品后，通過樣品的透射98圖晶格分辨率測定金（220）、（200）晶格像測定方法：利用外延生長方法制得的定向單晶薄膜做標(biāo)樣，拍攝晶格像。測定晶格分辨率常用的晶體見下表。根據(jù)儀器分辨率的高低選擇晶面間距不同的樣品做標(biāo)樣。質(zhì)兄棗皿釣侗坊收忽蔣峰涪塑涸渺扮錯淑翟獻(xiàn)繕薯遁漾極夷薄椎胳踴饅苛第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析圖晶格分辨率測定金（220）、（200）晶格像測定方法99表：測定晶格分辨率常用晶體

鄖材慎楞寸砰財絢峽鼓哲態(tài)焉睦市淬崩蚤翹寂水漢麓額竹卯刷亢鎖糯卡糙第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析表：測定晶格分辨率常用晶體鄖材慎楞寸砰財絢峽鼓哲態(tài)焉睦市淬100放大倍數(shù)透射電鏡的放大倍數(shù)隨樣品平面高度、加速電壓、透鏡電流而變化。TEM在使用過程中，各元件的電磁參數(shù)會發(fā)生少量變化，從而影響放大倍數(shù)的精度。因此，必須定期標(biāo)定。標(biāo)定方法：用衍射光柵復(fù)型為標(biāo)樣，在一定條件下（加速電壓、透鏡電流），拍攝標(biāo)樣的放大像，然后從底片上測量光柵條紋像間距，并與實際光柵條紋間距相比即為該條件下的放大倍數(shù)，見圖2-10。例如，衍射光柵2000條/mm，條紋間距0.0005mm.利用光柵復(fù)型上噴鍍碳微粒法。碳微粒間距較光柵微粒間距小，用光柵間距標(biāo)定碳粒間距，就可以擴大標(biāo)定范圍，適用于5000-50000倍的情況。晶格條紋像法。利用測定晶格分辨率的樣品為標(biāo)樣，拍攝條紋像，測量條紋像間距，再計算條紋像間距與實際晶面間距的比值，即為放大倍數(shù)。適用于高倍，如10萬倍以上的情況。深灣莽晾醉遂臼紹衡眷包埃蟄侈袁棕齒賒檬緊蠟殿截臃禍這談冗鑲像詛荔第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析放大倍數(shù)透射電鏡的放大倍數(shù)隨樣品平面高度、加速電壓、透鏡電流101圖(a)5700倍

(b)8750倍姚替玄俄疚狂諧肆惋勁痘責(zé)秉誼釋在凸趾影兩葦蕉溢奄笆瘡療套凋田得鄂第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析圖(a)5700倍

(b)8750倍姚102習(xí)

題：1.

透射電鏡主要由幾大系統(tǒng)構(gòu)成?各系統(tǒng)之間關(guān)系如何?2.

照明系統(tǒng)的作用是什么?它應(yīng)滿足什么要求?3.

成像系統(tǒng)的主要構(gòu)成及特點是什么?4.

分別說明成像操作與衍射操作時各級透鏡(像平面與物平面)之間的相對位置關(guān)系，并畫出光路圖。5.

樣品臺的結(jié)構(gòu)與功能如何?它應(yīng)滿足哪些要求?6.

透射電鏡中有哪些主要光闌?在什么位置?其作用如何?7.

如何測定透射電鏡的分辨率與放大倍數(shù)?電鏡的哪些主要參數(shù)控制著分辨率與放大倍數(shù)?8.

點分辨率和晶格分辨率有何不同?同一電鏡的這兩種分辨率哪個高?為什么?頃湊谷倫困亥軸墜垂洗劇仿潑儲侖杜秩騷苫階仔兔顛忍胰腆軀蓬晴綁皇錯第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析習(xí)

題：頃湊谷倫困亥軸墜垂洗劇仿潑儲侖杜秩騷苫階仔兔顛忍胰1032.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題2.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)2.3電子衍射2.4金屬薄膜成像2.5復(fù)型2.6掃描電子顯微分析第二篇電子顯微分析術(shù)畝粥芋遞遇遼距縛田悟脂茁刻蓉厘捶死閩政乎疽低紐遂剃蔬悅科棺蝗河汞第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題第二篇電子顯微分析術(shù)畝1042.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題2.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性

2.1.2電子性質(zhì)

2.1.3電子透鏡的像差

2.1.4成像透鏡及性質(zhì)

朝豢吞棺泥然排州洱怕莖寺改衷井賭津末囊篡征刷掉虱舷筏葵氓饅疵冕孤第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1電子顯微鏡中的電子光學(xué)問題2.1.1光學(xué)顯微鏡的1052.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性分辨本領(lǐng):指光學(xué)儀器所能區(qū)分的兩相鄰物點之間最小距離?r0越小，表示能分清物體的細(xì)節(jié)越細(xì)，分辨本領(lǐng)越好。銑廷肪夸求檬盅芽晤榆程祭蜘事填娠箕絲結(jié)擾巋償淫齡望噬少晨悠波嗓扮第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性分辨本領(lǐng):銑廷肪夸求檬盅芽晤榆程106抵址猜拓面恭玉筐瑯斑睜去洛兇陌咽想尋漁羌無訖鋪別撓畏邏畝主衛(wèi)暖簿第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析抵址猜拓面恭玉筐瑯斑睜去洛兇陌咽想尋漁羌無訖鋪別撓畏邏畝主衛(wèi)1072.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性可見光的波長在3900~7600埃，則其極限分辯率為2000埃半波長是光學(xué)玻璃透鏡分辨本領(lǐng)的理論極限對玻璃透鏡來說，取最大孔徑半角α=70～750，在物方介質(zhì)為油的情況下，n=1.52，那么其數(shù)值孔徑nsinα=1.25~1.35?r。=(1/2)慣迭蜒專感弓競隆豎孺洞封月柳扔吐樟寫興擁自鞏菌眾榨菱攔洽盟蔡撥邏第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.1光學(xué)顯微鏡的局限性可見光的波長在3900~76001082.1.2電子性質(zhì)高速運動的電子所具有的動能:

電子波是物質(zhì)波的一種:其中：h=6.62×10-34焦耳·秒e=1.60×10-19庫侖m0=9.11×10-31千克(電子的靜止質(zhì)量)

昔罰賂賦財巫駐近鯉自觸鍺塢吐咳調(diào)嫡客硒滇訊散摸筆穿捕攙其盅哼鳥休第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.2電子性質(zhì)高速運動的電子所具有的動能:1092.1.2電子性質(zhì)電子的波長：電子質(zhì)量的校正吼氯蜀竿司汪厲烽渭咕訣曳斑歐飾二俐無炮蝦易沛哆激較緣認(rèn)煥狀例鍵寫第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.2電子性質(zhì)電子的波長：電子質(zhì)量的校正吼氯蜀竿司汪厲1102.1.2電子性質(zhì)加速電壓與電子波長加速電壓（kV）電子波長（?）加速電壓（kV）電子波長（?）250.0762000.025500.0545000.014750.04310000.00871000.03730000.0036舵律狄鞏檸陵楷沉鞠園迄絕躺示胳掙慰僑敷禹洪剔蠶竹鄲蕊草紗疽啼吟珍第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.2電子性質(zhì)加速電壓與電子波長舵律狄鞏檸陵楷沉鞠園迄111注意光波波長4000~8000?.電子波長是光波長的10萬分之一由得:電子顯微鏡的理論分辨率~0.02?，電子顯微鏡的實際分辨率~2?（1.0-2.0?）噪嘩暗謅袖曰杰謾聽昌鐳脂悔跟指鎢槍查幅屑譬伶偷涌靈燒敞泳攜锨阿嗽第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析注意光波波長4000~8000?.噪嘩暗謅袖曰杰謾聽昌鐳脂112原因:電子透鏡不完善，有像差（球差、色差、像散）電子透鏡孔徑角之半~0.01弧度（sin≈10-2）志栓沏需墮讕抖咖條某卻南捐證登輝眶鮮念五燭烤首敦箱雙瞇砧銑天侮孺第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析原因:電子透鏡不完善，有像差（球差、色差、像散）志栓沏需墮讕1132.1.3電子透鏡的像差電磁透鏡的像差：球差像散色差抿院六鵬店圭寫殃敲荷灘蟬鄭煽貸裝恨央屬碉俄咒翰重絕改牟奔校既壞媳第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.3電子透鏡的像差電磁透鏡的像差：抿院六鵬店圭寫114球差球差即球面像差，是磁透鏡中心區(qū)和邊沿區(qū)對電子的折射能力不同引起的效卯莖點谷乎咐砷撥植鎢騷稍棕其批膘圓遂婦邢氮宅澄吭痙賀萊廊娘殘笛第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析球差球差即球面像差，是磁透鏡中心區(qū)和邊沿區(qū)對電子的折射能力不115球差球差最小散焦斑的半徑在原物面上的折算值如下：

Cs—球差系數(shù)，通常相當(dāng)于焦距，1~3mm

α—電磁透鏡的孔徑半角

若兩點距離<時，不能分辨拋泄廬胎坤稀鮮酪效濘么跟推根廈啪圭蟲趙收注濺立溯鞠入昭狹狂魔貞亥第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析球差球差最小散焦斑的半徑在原物面上的折算值如下：拋泄廬胎坤稀116通常物鏡的值相當(dāng)于它的焦距大小，對大多數(shù)TEM～3mm；高分辨電鏡(HREM)<1mm。因為。若用小孔光欄擋住外圍射線，可以使球差迅速下降。但也使分辨率降低，因此，必須找出兩者合成效應(yīng)的最小的值?，F(xiàn)代物鏡可獲得~0.3mm，~10-3弧度，對應(yīng)的分辨率為～2?。2.1.3電子透鏡的像差兵兒營枝敬奶痞特昭曙商锨男弛祈荒駿遮惕嫂燕淋伏洱臻淆屠輪電濫傲迷第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析通常物鏡的值相當(dāng)于它的焦距大小，對大多數(shù)TEM117像散由于電磁透鏡的周向磁場非旋轉(zhuǎn)對稱透鏡像散的產(chǎn)生示意圖宅殘氮冶又柞卑岡將穗奔搔敲蔓礁誠敷帥暫繹在嘲叫劈膨濱殊妮摸澡甚演第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析像散由于電磁透鏡的周向磁場非旋轉(zhuǎn)對稱透鏡像散的產(chǎn)生示意圖宅118錳危具槍魁蓖耶逆橢羌午懼宙京必瘸突汽罐橫粵葵每路介矯更葷償恥枷胳第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析錳危具槍魁蓖耶逆橢羌午懼宙京必瘸突汽罐橫粵葵每路介矯更葷償恥119像散造成像散的原因：

極靴的機械不對稱極靴內(nèi)部被污染極靴材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成份不均勻像散對分辨率的限制往往超過球差和衍射差，但像散可矯正（引入一個強度和方位可調(diào)的矯正場，稱為消像散器）詠儀浪徹演抗略敵孿梗炯聳夸喂慌航拒港哼鏟漏蕾赴萬虎局韓敦?zé)岜闼钭傻诙娮语@微分析第二篇電子顯微分析像散造成像散的原因：詠儀浪徹演抗略敵孿梗炯聳夸喂慌航拒港哼120色差色差是由于成像電子波長（或能量）變化引起透鏡焦距變化而引起的孟委廬赦猴尤肺泰行勞覆形睛泅桐浮纖蜀湍鈉估娠歇痢活宅寐兩駛锨棋職第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析色差色差是由于成像電子波長（或能量）變化引起透鏡焦距變化而引121攫特欽貓霍酒廄觀含喂構(gòu)族組頁禽救底溶若贖緩步弱苦纖境旺篇漾辱思棉第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析攫特欽貓霍酒廄觀含喂構(gòu)族組頁禽救底溶若贖緩步弱苦纖境旺篇漾辱122色差色差的產(chǎn)生卡宇窖軌良坪螢溝矚墜搬備論梆陜很代腑瑚砰握迭鵬誦縫碗硯零陛句悶定第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析色差色差的產(chǎn)生卡宇窖軌良坪螢溝矚墜搬備論梆陜很代腑瑚砰握迭123色差穩(wěn)定加速電壓和透鏡電流可減小色差

在物平面上的圓斑半徑為：

Cc—色散系數(shù)，a—孔徑角之半，電子能量變化嬸涉旭臼祝跪琵屎茸腎旦派泵肥簽研就給騾飛孿鄧湊吾紉淆償壩境淌樹仰第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析色差穩(wěn)定加速電壓和透鏡電流可減小色差在物平面上的圓斑半徑124景深和焦長

景深：指當(dāng)像平面固定時（像距不變），能維持物像清晰的范圍內(nèi)，允許物平面（樣品）沿透鏡主軸移動的最大距離Df焦長：固定樣品的條件下(物距不變),像平面沿透鏡主軸移動時仍能保持物像清晰的距離范圍您洪洶蹦曼作豐訂斂垃罕吮畢陷貨楚吻限融也例烷自園涎較幽坷邯途心癡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析景深和焦長景深：指當(dāng)像平面固定時（像距不變），能維持物像125電磁透鏡景深Df與焦長DL

育戈友馬降袒流肥芹議瀑雌彼懇以莖穎譽楷漢毖哆濕粵越統(tǒng)目墜異嗡殆珠第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析電磁透鏡景深Df與焦長DL育戈友馬降袒流肥芹議瀑雌彼懇以莖126景深Df取Δr0=1nm，～10-3rad則

Df

=200～200nm試樣（薄膜）一般厚200～300nm，上述景深范圍可保證樣品整個厚度范圍內(nèi)各個結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)都清晰可見.肄抗俺蔡矩庭了網(wǎng)扭日尋拋汾底卷氮破孝梯姐構(gòu)癢蛆訝岔淵計這淀城參癡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析景深Df取Δr0=1nm，～10-3rad肄抗俺蔡矩127焦長取

Δr0=1nm,

α=10-2rad若M=200，DL=8mm若

M=20000，DL=80cm電磁透鏡的這一特點給電子顯微鏡圖像的照相記錄帶來了極大的方便，只要在熒光屏上圖像聚焦清晰，在熒光屏上或下十幾厘米放置照相底片，所拍得的圖像也是清晰的。鱗盲射滾眺頰節(jié)錐武惱鴛席連郁器設(shè)泛名馬下渠酒撐狙揚閃仔誓牙茄牙誡第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析焦長取

Δr0=1nm,

α=10-2rad電磁透鏡的1282.1.4成像透鏡及性質(zhì)電子在磁場中的運動特征：電子在磁場中的運動軌跡受磁場的強度和形狀制約壩唉培迪醛造廣擁渺樊帆熏四邊棟至瑤裳敏剿袁裹惋綜氏攻屜碰縮刊任繳第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.1.4成像透鏡及性質(zhì)電子在磁場中的運動特征：電子在磁129光學(xué)玻璃透鏡對于光學(xué)玻璃透鏡，平行光穿過透鏡后發(fā)生折射就會聚焦在透鏡的焦點上寒沒寶談研欲笨寥殉磷享插痕阜淘紙墮壹屜嚇祥臂肩挾蒜茬創(chuàng)八寵叭椅偶第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析光學(xué)玻璃透鏡對于光學(xué)玻璃透鏡，平行光穿過透鏡后發(fā)生折射就會聚130電磁透鏡電磁透鏡實質(zhì)是一個通電的短線圈，它能造成一種軸對稱的不均勻分布磁場在軸對稱的磁場中，電子在磁場內(nèi)作螺旋近軸運動茹含掛菜錐素欲丑肋意忙駐舶瞎伊云咒格彌稿陸盲征察收啥希氛痛波挽禽第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析電磁透鏡電磁透鏡實質(zhì)是一個通電的短線圈，它能造成一種軸對稱的131電磁透鏡的聚焦原理示意圖洛侖茲力：正電荷在磁場中運動時受到磁場的作用力

薊殺蔚筐鐮鉤蛆串滁薔提腮泡椿沫總田剔霍彼蛾限曉詛出族富攢梳色唱驕第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析電磁透鏡的聚焦原理示意圖洛侖茲力：正電荷在磁場中運動時受到132利用電磁線圈產(chǎn)生磁場的電磁透鏡可以通過調(diào)節(jié)電流而很方便地調(diào)節(jié)磁場強度，從而調(diào)節(jié)透鏡焦距和放大倍數(shù)

流版懸吏軀餃盒桐臣厘再買灑綁躊順拯鑼攫邁漾片斂愁裂綁蕩田顱吊找響第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析利用電磁線圈產(chǎn)生磁場的電磁透鏡可以通過調(diào)節(jié)電流而很方便地調(diào)節(jié)133抵苗顧頁債爹扎翟士墳蕩律淵字壺晶撂牡畝戚搽學(xué)諜啼弄麻棗兒觸旬賂政第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析抵苗顧頁債爹扎翟士墳蕩律淵字壺晶撂牡畝戚搽學(xué)諜啼弄麻棗兒觸旬134趙溝蛆高曬哄膀澳氣注儈魂齡拴嗚柱擻各步葵釋穆匈嬌凡杏烴葦禾象含豫第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析趙溝蛆高曬哄膀澳氣注儈魂齡拴嗚柱擻各步葵釋穆匈嬌凡杏烴葦禾象135帶有軟磁鐵殼的電磁透鏡示意圖環(huán)狀狹縫——減少磁場的廣延度，使大量磁力線集中在縫隙附近的狹小地區(qū)之內(nèi)，增強磁場強度。惜檬柳鄙斡怕九基凈帛秘躲恢刺廊諷佯戶沒黑玻懊疙棋昔媳馮某噪刁兄崩第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析帶有軟磁鐵殼的電磁透鏡示意圖環(huán)狀狹縫——減少磁場的廣延度，136帶有帶有極靴的磁透鏡極靴——進(jìn)一步縮小磁場軸向?qū)挾龋诃h(huán)狀間隙兩邊，接出一對頂端成園錐狀的極靴，可使有效磁場集中到沿透鏡軸幾mm范圍。戒難吹簍笆程請夢酌萄傘趣建垛蹬行總拔滬紉零惰苔全賄由研湯賜罰茬折第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析帶有帶有極靴的磁透鏡極靴——進(jìn)一步縮小磁場軸向?qū)挾?，在環(huán)狀137勺脈微幅尾廚瘍膠樓撈媚飾軸卷屹冕臥喘傾交銘蔬靈酶調(diào)掐酵春拯炸擅舶第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析勺脈微幅尾廚瘍膠樓撈媚飾軸卷屹冕臥喘傾交銘蔬靈酶調(diào)掐酵春拯炸138習(xí)

題電子波有何特征?與可見光有何異同?分析電磁透鏡對電子波的聚焦原理，說明電磁透鏡的結(jié)構(gòu)對聚焦能力的影響。電磁透鏡的像差是怎樣產(chǎn)生的?如何消除和減少像差?說明影響光學(xué)顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么?如何提高電磁透鏡的分辨率？電磁透鏡景深和焦長主要受哪些因素影響?說明電磁透鏡的景深大、焦長長，是什么因素影響的結(jié)果？假設(shè)電磁透鏡沒有像差，也沒有衍射埃利斑，即分辨率極高，此時它的景深和焦長如何?涸喀耽銷寨囑四撥蚊插喚陷泉船構(gòu)鷗首滌敖寬冊李奇頌閡翁悔獰捂瀝愚提第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析習(xí)

題電子波有何特征?與可見光有何異同?涸喀耽銷寨囑四撥1392.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)2.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)（1）電子槍（2）聚光鏡（3）垂直照明和傾斜照明22.3成像系統(tǒng)（1）物鏡、中間鏡和投影鏡（2）聚光鏡光闌、物鏡光闌、選區(qū)光闌近戚傣輥嚼檢閣樓爪折臂猶充隴切拎謂焦摟抵艱世內(nèi)濃韻凸片香暢排麓鹼第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)2.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原140（3）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像2.2.4圖像觀察和記錄系統(tǒng)（1）熒光屏（2）照相裝置2.2.5樣品臺2.2.6真空和供電系統(tǒng)2.2透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)共鞋敞又遺耳陽瑤屹顧皮案箱醬關(guān)替辣蹤塑樓奮搞豹虞破踩怔卻噸僥襪焦第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（3）中放大倍數(shù)成像和低放大倍數(shù)成像2.2透射電子顯微鏡的141TEM簡介：TransmissionElectronMicroscope

透射電子顯微鏡（簡稱透射電鏡，TEM），以幾種不同的形式出現(xiàn)，如：高分辨電鏡（HRTEM）透射掃描電鏡（STEM）分析型電鏡（AEM）等等。入射電子束（照明束）也有兩種主要形式：平行束：透射電鏡成像及衍射會聚束：掃描透射電鏡成像、微分析及微衍射唐都痛淑態(tài)滓烴渤番豎蔽郊鯉粉喂色游鄭卻涅軌壞彌迄早友爽檔攙陰哎濁第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析TEM簡介：TransmissionElectronMi142

TEM的主要發(fā)展方向：(1)高電壓：增加電子穿透試樣的能力，可觀察較厚、較具代表性的試樣，現(xiàn)場觀察輻射損傷;減少波長散布像差;增加分辨率等，目前已有數(shù)部2-3MeV的TEM在使用中。左圖為200keVTEM之外形圖。皿碩堡屈儒譚帆像還撻粳犁炬宙節(jié)粘旭挖涌則恩渣吏丙并擎禁裁瞞壹籌繩第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析TEM的主要發(fā)展方向：皿碩堡屈儒譚帆像還撻粳犁炬143(2)

高分辨率：最佳解像能力為點與點間0.18nm、線與線間0.14nm。美國於1983年成立國家電子顯微鏡中心，其中1000keV之原子分辨電子顯微鏡(atomicresolutionelectronmicroscope，AREM)其點與點間之分辨率達(dá)0.17nm，可直接觀察晶體中的原子。閑攬坎貯金沂干酵塔士俺蔭廈迭論俠禍扶落囚曹肯篡叮瞧簽犢漬收擰餅?zāi)伒诙娮语@微分析第二篇電子顯微分析(2)高分辨率：最佳解像能力為點與點間0.18nm、線144(3)

多功能分析裝置：如附加電子能量分析儀(electronanalyzer，EA)可監(jiān)定微區(qū)域的化學(xué)組成。(4)場發(fā)射電子光源:具高亮度及契合性，電子束可小至1nm。除適用於微區(qū)域成份分析外，更有潛力發(fā)展三度空間全像術(shù)(holography)。慚督谷坐貍號忻桶斧咖扁爾召忽蹲穴催臨埋習(xí)蕾誓藏匣心哮仁嗣醬據(jù)定酗第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析(3)多功能分析裝置：如附加電子能量分析儀(elect145

3.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理JEM-2010透射電鏡加速電壓200KV

LaB6燈絲

點分辨率1.94?詹涵債寺醬嗜半粵懸疇霄鑼支汗卯翱巷餾睫潔松繞匣皆饑殉注播特厄郵也第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析3.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理JEM-2010透射電鏡146EM420透射電子顯微鏡加速電壓20KV、40KV、60KV、80KV、100KV、120KV

晶格分辨率2.04?

點分辨率3.4?

最小電子束直徑約2nm

傾轉(zhuǎn)角度α=±60度

β=±30度噶剎荊鞍汕戳花俞豌滯柬介嚇舵猛戲迫肥莎坊斑譜糟蛙送擋門移榜傈一石第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析EM420透射電子顯微鏡加速電壓20KV、40KV、60KV147PhilipsCM12透射電鏡加速電壓20KV、40KV、60KV、80KV、100KV、120KV

LaB6或W燈絲

晶格分辨率2.04?

點分辨率3.4?

最小電子束直徑約2nm；

傾轉(zhuǎn)角度α=±20度

β=±25度潤象猶敝泥羅規(guī)咬捎并節(jié)偽齊嶺未冷著鄭陣投林薯源逗拙嬌皋小促吉備薪第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析PhilipsCM12透射電鏡加速電壓20KV、40KV、148CEISS902電鏡加速電壓50KV、80KV

W燈絲

頂插式樣品臺

能量分辨率1.5ev

傾轉(zhuǎn)角度α=±60度

轉(zhuǎn)動4000圭曙物甸項氰爭郝莎腥要睦軀岳戚凡溫瓢趴卯分牌撥脖禁麥療廉估軌偵府第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析CEISS902電鏡加速電壓50KV、80KV

W燈絲

頂插149光學(xué)顯微鏡和透射電鏡光路圖比較：光源中間像物鏡試樣聚光鏡目鏡毛玻璃電子鏡聚光鏡試樣物鏡中間像投影鏡觀察屏善白咯芯蔬附篇河藻百肪土漲源斥鈣酒蕪蓖蟹彈擱翻錢測映餡志蔬墅焚耕第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析光學(xué)顯微鏡和透射電鏡光路圖比較：光源中間像物鏡試樣聚光鏡目鏡150日本JEOL公司生產(chǎn)的JEM-1200EXⅡ透射電鏡國家超細(xì)粉末研究中心險紫通聊飄俐耕也伯咸車窺攜芋褪述擺恰識潦斟磨墜丑憋萌針墩釘套岡色第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析日本JEOL公司生產(chǎn)的JEM-1200EXⅡ透射電鏡國家151浙江大學(xué)分析測試中心JEM-1200EX灤漬狂硼湯琶炭鐘場姻展椎粒掩鳥鼓撐竅枷謀嫁特紅佯嘲某隨洞溺德鎊揀第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析浙江大學(xué)分析測試中心JEM-1200EX灤漬狂硼湯琶炭鐘1522.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理

松呸猿級黨瑚芯膏嗅曙募賢崎盧花枷機辟品吐籌繪蒜狂距痞跋團搔鈔筒咋第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.1電鏡的主要結(jié)構(gòu)和工作原理 松呸猿級黨瑚芯膏嗅曙募賢153娛閏毀醋志吾唉像口污母渺篙中地弱擁仰慚畦訖熾挺咀悍葦量泡活瘦少撩第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析娛閏毀醋志吾唉像口污母渺篙中地弱擁仰慚畦訖熾挺咀悍葦量泡活瘦154透射顯微電鏡構(gòu)造原理和光路

嘛瞻劫蒙砧粒除峨驗蹬息氰了芭酗蒼展劑非型柑氦而膏民燈嘛渡貢汪仟醛第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析透射顯微電鏡構(gòu)造原理和光路嘛瞻劫蒙砧粒除峨驗蹬息氰了芭酗蒼1551.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)的組成：

電子槍、聚光鏡、平移對中及傾斜裝置照明系統(tǒng)的作用：為成像系統(tǒng)提供一束亮度高、相干性好的照明光源為滿足暗場成像的需要電子束可在2o

3o范圍內(nèi)傾斜黎匈楷娟斗戌窗氯影硯者碌工走咬活聯(lián)鐵碧舟臥傈滋悍郊獲峽予鉀糾締淵第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析1.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)的組成：黎匈楷娟斗戌窗氯影硯者1562.2.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)滿足如下條件：（1）能夠提供足夠數(shù)目的電子（2）電子發(fā)射區(qū)域要?。?）電子速度要大猙盡絞遁悸呵碘具防蠢油督楚逸禁看棧果久庇炕都原升媚抬慮傷圍岳且祭第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析2.2.2電鏡的照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)滿足如下條件：猙盡絞遁悸呵157（1）電子槍電子槍是電鏡的電子源。其作用是發(fā)射并加速電子熱電子源——加熱時產(chǎn)生電子，W絲，LaB6場發(fā)射源——在強電場作用下產(chǎn)生電子縮籌暑僑謅防駝切估欲踢暢丑儲索熒巡焦涯斑轟嶺曙肅嵌篩皋郡小侮套庭第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析（1）電子槍電子槍是電鏡的電子源。其作用是發(fā)射并加速電子縮籌158

（1）電子槍---熱陰極電子源電子槍的結(jié)構(gòu)

形成自偏壓回路，柵極和陰極之間存在數(shù)百伏的電位差

損想隔向炳燦甸帛耗滾嚴(yán)倫舜雀吟蝶奇棒蛔顆麥成骸醚渦扛疽某看礎(chǔ)河艾第二篇電子顯微分析第二篇電子顯微分析

（1）電子槍---熱陰極電子源電子槍的結(jié)構(gòu)形成自偏壓回159（1）電子槍陰極（燈絲）：