北航材料分析測(cè)試技術(shù)電子顯微鏡(存儲(chǔ)版)
【正文】 ? 多功能樣品室 多功能樣品室的主要作用是通過(guò)樣品室承載樣品臺(tái)，并能使樣品平移，以選擇感興趣的樣品視域，再借助雙傾樣品臺(tái)可使樣品位于所需的晶體學(xué)位向進(jìn)行觀察。通過(guò)成像系統(tǒng)透鏡的不同組合可使透射電子顯微鏡從50倍左右的低倍到一百萬(wàn)倍以上的高倍的放大倍率內(nèi)變化。 改變中間鏡電流還可得到電子衍射圖像。電子顯微鏡中通常使用慢掃描電荷耦合器件（ CCD： chargecoupled device）攝像機(jī)，其結(jié)構(gòu)示于圖。由于在像差中，像散可由消像散器加以足夠的補(bǔ)償，照明電子束波長(zhǎng)和透鏡電流的波動(dòng)所引起的色差已由供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性所解決， 但電磁透鏡中的球差至今無(wú)法通過(guò)某種方法得到有效的補(bǔ)償，以致球差便成為限制電磁透鏡分辨本領(lǐng)的主要因素。圖 是一個(gè)線分辨率的例子。點(diǎn)分辨率測(cè)定通常為：在碳支撐膜上均勻蒸發(fā)鉑、鉑 依或鉑 鈀等金屬或合金細(xì)小顆粒，粒子粒度約 ～ 1 nm，間距 ～ 1 nm。電子束的波長(zhǎng)比可見光的波長(zhǎng)約小五個(gè)數(shù)量級(jí)，如果能使電磁透鏡像差（特別是球差）遠(yuǎn)小于衍射誤差，那么電磁透鏡的極限分辨本領(lǐng)也能達(dá)到照明電子束的半波長(zhǎng)約 nm。對(duì)觀察到的圖像和衍射花樣需要記錄時(shí)，將熒光屏豎起后，它們就被記錄在熒光屏下方的照相底片上。變化中間鏡電流，可獲得不同的放大倍數(shù)。物鏡是成像系統(tǒng)的第一級(jí)透鏡，它的分辨本領(lǐng)決定了透射電子顯微鏡的分辨率。 場(chǎng)致發(fā)射電子槍結(jié)構(gòu)原理圖 照明系統(tǒng) 二、聚光鏡 人們把靜電場(chǎng)做成的透鏡稱為“靜電透鏡”（如電子槍中三極靜電透鏡），用電磁場(chǎng)做成的透鏡稱為“電磁透鏡”。范圍內(nèi)傾斜。 opt? minr??最佳孔徑角 和最小分辨距離 ： dr???? s sr r r C? ??? ? ? ? ? ? ? 電子光學(xué)基礎(chǔ) ——場(chǎng)深和焦深 ? 場(chǎng)深（景深） 在 之間的任意點(diǎn)無(wú)論怎樣聚焦，其像不會(huì)比 xi小。 sC 電子光學(xué)基礎(chǔ) ——電磁透鏡的像差 畸變： 球差引起的另外一種像缺陷叫做畸變，在電鏡中觀察到的畸變是投影鏡的球差造成的。 焦距 與加速電壓 和透鏡內(nèi)磁場(chǎng)的軸向分量 有如下關(guān)系 f EzH 21 zH dzfE? ? 隙 電磁透鏡 磁場(chǎng) B對(duì)電荷量為 e和速度為 v的電子的作用力，即洛倫茲力，其矢量表達(dá)式： F= e(v B) F力的大小為： F=evBsin(v,B) F力垂直于電荷運(yùn)動(dòng)速度 v和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B所決定的平面 ， F的方向按矢量叉積 （ B v ） 的右手法則來(lái)確定 。 － 顯微鏡的數(shù)值孔徑 － 光線的波長(zhǎng) si ndn????n? si nn ??? 電子光學(xué)基礎(chǔ) —— 光學(xué)顯微鏡的局限性 ? 提高顯微鏡分辨本領(lǐng)的方法： 采用高折射率介質(zhì) 增大 角 利用短波長(zhǎng)的射線 ? 電子波動(dòng)性被發(fā)現(xiàn)后，很快被利用來(lái)作為提高顯微鏡分辨率的新光源 ——即出現(xiàn)了 電子顯微鏡 。 ? 愛瑞（ Airy）斑：由于衍射效應(yīng)，一個(gè)發(fā)光物點(diǎn)的像是一個(gè)一定尺寸的亮斑和周圍幾個(gè)亮環(huán)。 ) 電子波長(zhǎng) 不同加速電壓下的電子波長(zhǎng)和速度
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