多晶體織構(gòu)分析_晶體的極射赤面投影(已修改)
2025-08-11 22:43 本頁(yè)面
【正文】 晶體的極射赤面投影 多晶體織構(gòu)分析 ? 材料中晶粒取向趨于一定方向的聚集現(xiàn)象，稱為擇優(yōu)取向或織構(gòu)。通過衍射強(qiáng)度的異?，F(xiàn)象來推斷多晶體擇優(yōu)取向分布形式和程度的大小。 第九章 電子光學(xué)基礎(chǔ) ? 目的：掌握電磁透鏡的特性。 ? 要求：掌握電磁透鏡的特性。 ? 重點(diǎn)、難點(diǎn)：理解電子的波長(zhǎng)，電磁透鏡的結(jié)構(gòu)。掌握電磁透鏡的分辨本領(lǐng)、像差、景深和焦長(zhǎng)。 ? 思考題： ? 影響電磁透鏡分辨本領(lǐng)的關(guān)鍵因素？如何提高分辨本領(lǐng)？ ? 電子波有何特征？與可見光有何異同？ ? 電磁透鏡景深和焦長(zhǎng)主要受哪些因素影響？說明景深大、焦長(zhǎng)長(zhǎng)，是什么因素影響的結(jié)果？ 電子顯微鏡的發(fā)展 ? 1924年德布羅意提出微觀粒子的波粒兩重性原理，并計(jì)算出電子的波長(zhǎng)比可見光的短得多。 ? 1926年 Busch建立了幾何電子光學(xué)理論。 ? 1934年 Knoll和 Ruska發(fā)明了電子顯微鏡。 52年后的 1986年與1981年發(fā)明的掃描隧道顯微鏡共同獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。 ? 1939年西門子推出了世界上第一臺(tái)商品電子顯微鏡， 1949年推出第二種型號(hào)。 ? 1965年第一批商品化的掃描電子顯微鏡在英國(guó)問世。 ? 我國(guó)情況： 1958年生產(chǎn)了第一臺(tái)透射電子顯微鏡， 1975年生產(chǎn)了第一臺(tái)掃描電子顯微鏡。 主要內(nèi)容 ? 電子波與電磁透鏡 ? 電磁透鏡的像差與分辨本領(lǐng) ? 電磁透鏡的景深和焦長(zhǎng) 電子波與電磁透鏡 ? 一、光學(xué)顯微鏡的分辨率極限 ? ? 分辨本領(lǐng)是指成像物體上能分辨出來的兩個(gè)物點(diǎn)間的最小距離 。光學(xué)顯微鏡的分辨極限 20xx197。 ?210 ??r? 比可見光波長(zhǎng)更短的有： ? 1）紫外線 —— 會(huì)被物體強(qiáng)烈的吸收； ? 2） X 射線 —— 無法使其會(huì)聚 ； ? 1924年德布羅意發(fā)現(xiàn)電子的波長(zhǎng)比可見光短十萬(wàn)倍，1926年布施指出軸對(duì)稱非均勻磁場(chǎng)能使電子聚焦， 1933年魯斯卡設(shè)計(jì)并制造出世界上第一臺(tái)透射電子顯微鏡。 二、電子波的波長(zhǎng) ? 電子的波長(zhǎng)取決于電子運(yùn)動(dòng)的速度和質(zhì)量。 e m Uh2??加速電壓 /kV 電子波波長(zhǎng) /197。 加速電壓 /kV 電子波波長(zhǎng) /197。 1 40 2 50 3 60 4 80 5 100 10 200 20 500 30 1000 不同加速電壓下電子波的波長(zhǎng)（經(jīng)相對(duì)論校正） 電子透鏡 1）電子可以憑借軸對(duì)稱的非均勻電場(chǎng)、磁場(chǎng)的力，使其會(huì)聚或發(fā)散，從而達(dá)到成象的目的。 由靜電場(chǎng)制成的透鏡 —— 靜電透鏡 由磁場(chǎng)制成的透鏡 —— 磁透鏡 目前，應(yīng)用較多的是磁透鏡，我們只是分析磁透鏡是如何工作的。 磁透鏡 靜電透鏡 1. 改變線圈中的電流強(qiáng)度可很方便的控制焦距和放大率； 2. 無擊穿，供給磁透鏡線圈的電壓為 60到 100伏； 3. 象差小。 1. 需改變很高的加速電壓才可改變焦距和放大率； 2. 靜電透鏡需數(shù)萬(wàn)伏電壓，常會(huì)引起擊穿； 3. 象差較大。 2）磁透鏡和靜電透鏡相比有如下的優(yōu)點(diǎn) 磁透鏡結(jié)構(gòu)剖面圖 三、電磁透鏡 ? 用磁場(chǎng)使電子束聚焦的裝置是電磁透鏡。磁場(chǎng)作用力使電子向趨向于向主軸靠近。電子作圓錐螺旋近軸運(yùn)動(dòng)。一束平行于主軸的入射電子束通過電磁透鏡時(shí)將被聚焦在軸線上一點(diǎn)，即焦點(diǎn) 21111LLf ??fLfM??12)( INUKf r?f是焦距， L1是物距， L2是像距 放大倍數(shù) M K— 常數(shù)， Ur— 經(jīng)相對(duì)論校正的電子加速電壓，（ IN） 電磁透鏡安匝數(shù) 帶有鐵殼的電磁透鏡 ? 導(dǎo)線外圍的磁力線都在鐵殼中通過，在軟磁殼的內(nèi)側(cè)開一道環(huán)狀的狹縫，減小磁場(chǎng)擴(kuò)散，使大量磁力線集中在縫隙附近的狹小區(qū)域，增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度。為進(jìn)一步縮小軸向?qū)挾?，還可以接出一對(duì)頂端成圓錐狀的極靴。 ? 電磁透鏡的焦距總是正的，改變激磁電流，電磁透鏡的焦距和放大倍數(shù)將發(fā)生相應(yīng)變化，因此電磁透鏡是一種變焦距或變倍率的會(huì)聚透鏡。 電磁透鏡的像差與分辨本領(lǐng) ? 一、像差 ? 二、分辨本領(lǐng) 一、像差 ? 兩類：幾何像差和色差 ? 幾何像差是由于透鏡磁場(chǎng)幾何形狀上的缺陷造成的，主要指球差和像散。 ? 色差：由于電子波的波長(zhǎng)或能量發(fā)生一定幅度的改變?cè)斐傻摹? ? （一）球差 ? （二）象散 ? （三）色差 （一）球差 ? 球面像差，由于電磁透鏡的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域?qū)﹄娮拥恼凵淠芰Σ环项A(yù)定的規(guī)律而造成的。離開透鏡主軸較遠(yuǎn)的電子比主軸附近的電子被折射程度大。當(dāng)物點(diǎn)通過透鏡成像時(shí)，電子就不會(huì)聚焦到同一焦點(diǎn)上，從而形成一個(gè)散焦斑。若像平面在遠(yuǎn)軸電子的焦點(diǎn)和近軸電子的焦點(diǎn)之間做水平移動(dòng)，可以得到一個(gè)最小的散焦斑，半徑為 Rs，折算到物鏡平面上為 Δ rs ，是由于球差造成的散焦斑半徑，即物平面上兩點(diǎn)距離小于 2Δ rs ，則透鏡不能分辨，像平面上得到的是一個(gè)點(diǎn)。 ? 小孔徑角成像，可使球差明顯減小 MRr ss ??341 ?ss Cr ??Cs球差系數(shù)，相當(dāng)于焦距大小， 13mm。 α為孔徑半角。 物鏡 球差 最小散焦圓斑 像平面 Ⅰ 2Δ rs 2Rs P （二）象散 ? 由于透鏡磁場(chǎng)的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱而引起的。 ? 極靴內(nèi)孔不圓、上下極靴的軸線錯(cuò)位，材質(zhì)不均勻、污染產(chǎn)生磁場(chǎng)橢圓度。透鏡磁場(chǎng)的非旋轉(zhuǎn)性對(duì)稱，會(huì)在不同方向上的聚焦能力出現(xiàn)差別，結(jié)果使成像物點(diǎn)通過透鏡不能在像平面上得到的聚焦成一點(diǎn)。聚焦最好時(shí)得到一個(gè)最小的散焦斑 RA，折算
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