【正文】 其中 稱為 附加位相角 如果 即畸變引起的位移只發(fā)生在反射晶面內(nèi)，此時(shí) 畸變不導(dǎo)致附加的襯度 ? g — 衍射晶面所對(duì)應(yīng)的倒易矢量 ，操作反射或操作矢量 R — 對(duì)于不同的晶體缺陷，有不同的位移矢量 ，對(duì)于同一類型的位移矢量也會(huì)因操作反射不同而出現(xiàn)不同的缺陷襯度 六 衍襯動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介 1 運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的不足之處 1） 當(dāng) s→0 時(shí)，衍射強(qiáng)度得到錯(cuò)誤結(jié)論 由運(yùn)動(dòng)學(xué)理論所得出的衍射強(qiáng)度公式 可知， 當(dāng) S→0 ， ? 如果樣品比較厚，以致于 將導(dǎo)致 即 衍射束的強(qiáng)度超過入射束的強(qiáng)度 ，這個(gè)結(jié)論顯然是錯(cuò)誤的。顯然，圓周長(zhǎng) 1/s就是衍射波振幅或強(qiáng)度振蕩的深度周期，圓直徑 OP對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng) 1/2s，此時(shí)，衍射振幅最大。 因此，在樣品下表面衍射束與透射束之間的距離 t?2θ=100 2 102=2nm 實(shí)驗(yàn)條件： 1) 試樣取向應(yīng)使衍射晶面處于足夠偏離布拉格條件的位置， 即 S≠0 2) 要采用 足夠薄的樣品 2 完整晶體的衍射強(qiáng)度 ? 設(shè)入射波振幅 或 I0=1 ? 樣品晶厚度為 t ? 如下圖選取小柱體和厚度元，且厚度元位置矢量為 r ? 偏移參數(shù)量為 s，且取 s0，其愛瓦爾德球作圖如圖 (b) ? 下面計(jì)算厚度為 t的晶柱 OA所產(chǎn)生的衍射強(qiáng)度。這種計(jì)算是很復(fù)雜的，是電子衍射強(qiáng)度理論在晶體衍射中的應(yīng)用。 電子束傾斜 由照明系統(tǒng)的上下偏轉(zhuǎn)線圈來完成。 ? 在 物鏡背焦面上的物鏡光闌，將衍射束擋掉，只讓透射束通過光闌孔進(jìn)行成像， 此時(shí)，像平面上 A和 B晶粒的光強(qiáng)度或亮度不同，分別為 IA≈ I0 IB =I0 Ihkl B晶粒相對(duì) A晶粒的像襯度為 相位襯度 ? 衍襯象全都是振幅襯度像，即 只讓單束電子穿過物鏡光闌成像，像的強(qiáng)度是單束振幅的平方 ，襯度取決于試樣各點(diǎn)的 偏移矢量 、 試樣厚度 、 消光距離 。 ? 其散射角 : ? 非彈性散射截面： ? 那么一個(gè)原子的 彈性散射截面與非彈性散射截面之和 ： 2nn r?? ?eUrq??2ee r?? ?en Z ??? ??0（ 2）透射電子顯微鏡小孔徑角成像 為確保高分辨率，采用小孔徑角成像。第十一章 成像分析 多媒體制作： X. C. He 南京工程學(xué)院材料教研室 一、質(zhì)厚襯度和衍射襯度 ?像襯度 : 在熒光屏或照相底片上，眼睛能觀察到的光強(qiáng)度或感光度的差別。稱 非彈性散射。 衍射襯度成像原理 ? 設(shè)有 A、 B晶粒 ? B內(nèi)的某 (hkl)晶面 嚴(yán)格滿足Brag條件 ，或 B晶粒內(nèi)滿足 “ 雙光束條件 ” ，則通過 (hkl)衍射使 I0分解為 Ihkl和 IOIhkl兩部分 ? A內(nèi)所有晶面與 Bragg角相差較大， 不能產(chǎn)生衍射。 減小球差 ，中心暗場(chǎng)成像比普通暗場(chǎng)成像清晰。 要正確分析和解釋透射電鏡的衍射襯度像的襯度特征就需要對(duì) 衍射束強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算 。 由 2dsinθ= λ 知， θ 很小，約 102rad量級(jí)，而樣品的厚度 t很小，一般在 100200nm。 證 明： ? dφ=2πsdz dφ=dz/R 有 2πsdz=dz/R R=1/2πs 圓周長(zhǎng) =1/s 此時(shí)，晶體內(nèi)深度為 t處的合成振幅為 ? 即為從 O點(diǎn)順圓周方向長(zhǎng)度為 t的弧段所張的弦 OQ。 1/t的范圍 作為偏離 Bragg條件后產(chǎn)生衍射強(qiáng)度的界限，即為 倒易桿的長(zhǎng)度 Ig隨 s的變化 類似于將 薄晶體稍加彎曲發(fā)生彈性變形 的情況，因此，也叫 彎曲消光條紋 ，或等傾條紋 ，見下圖 4 缺陷晶體的衍射強(qiáng)度 晶體中 存在缺陷 時(shí)，會(huì)使缺陷附近的某個(gè)區(qū)域內(nèi)的 點(diǎn)陣產(chǎn)生畸變 ，這種畸變的大小和方向可用 位移矢量 R表示。 2 完整晶體的動(dòng)力學(xué)方程 ? 如圖所示，在雙光束近似條件下，入射電子束轉(zhuǎn)變?yōu)橥干涫脱苌涫?，?Φ 0和 Φg 分別為透射波振幅和衍射波振幅，計(jì)算得到： 式中 —— 為無量綱數(shù)，表示在動(dòng)力學(xué)條件下，晶體偏離布拉格條件的程度。 結(jié) 論： 缺陷是否可見的重要判據(jù) ？ 1 位錯(cuò) 1)．位錯(cuò)線襯度產(chǎn)生及其特征 位錯(cuò)是一種 線缺陷 ，表征位錯(cuò)晶體學(xué)特性的基本物理量是它的 柏氏（ Burgers） b矢量 。 i、入射束垂直于滑移面 此時(shí)，位錯(cuò)能否可見主要取決于 ii、入射束與滑移面平行 但 位錯(cuò)仍然可能顯示襯度 即 不能作為刃型位錯(cuò)的不可見性判據(jù) ? 刃型位錯(cuò)的位移矢量 R的表達(dá)式 式中， (r,φ) 是垂直于位錯(cuò)的平面上的一點(diǎn)的極坐標(biāo)，以位錯(cuò)芯為極點(diǎn)，布氏矢量 b為極軸； R 是極坐標(biāo)為 (r,φ) 一點(diǎn)處的位移矢量 u 是沿位錯(cuò)線正方向的單位矢量； v 是泊松比。 綜上所述，對(duì)大多數(shù)情況，并非 就一定看不見位錯(cuò)。 對(duì)無層錯(cuò)區(qū)，衍射波振幅為 對(duì)于存在層錯(cuò)的區(qū)域，衍射波振幅為 顯然，在一般情況下， ? 用薄膜內(nèi)不同位置晶柱內(nèi)產(chǎn)生衍射束的振幅 — 位相圖形象地表示。 2) 傾斜于薄膜表面的層錯(cuò)，其襯度特征為層錯(cuò)區(qū)域出現(xiàn)平行的 條紋襯度。第二相的空間形態(tài)及在基體中的存在形式不同，會(huì)產(chǎn)生的不同的應(yīng)變場(chǎng)參量 R。 選用第二相的衍射斑點(diǎn)成暗場(chǎng)像，能清晰地觀察到第二相的大小和分布。 ? 利用二次衍射束和透射束成像，在明場(chǎng)也會(huì)出現(xiàn)