【正文】 品必須通過一些特殊的方法。 晶體 衍射晶面 晶面間距 /197?？芍瞥纱笮〔煌乃目滓唤M的光闌片，由光闌支架分擋推入鏡筒。 ? 在后焦面上套取衍射束的斑點(diǎn)成像，即暗場(chǎng)像。 N S S S S S S S S N N N N N N N 電磁式消像散器示意圖 四、光闌 ? 聚光鏡光闌、物鏡光闌、選區(qū)光闌 ? （一）聚光鏡光闌 ? 限制照明孔徑角。構(gòu)成側(cè)插式雙傾樣品臺(tái)和單傾旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)。電子槍、鏡筒、照相室之間都裝有氣閥，各部分可單獨(dú)抽真空和放氣。 ? 利用中間鏡的可變倍率控制電鏡的總放大倍數(shù)。 接負(fù)高壓 照明源 陽(yáng)極 光闌 聚光鏡 樣品 物鏡 物鏡光闌 選取光闌 中間鏡 投影鏡 熒光屏或照相底片 透射顯微電鏡構(gòu)造原理和光路 (a)透射電子顯微鏡 (b)透射光學(xué)顯微鏡 （一）物鏡： ? 物鏡的分辨率主要取決于極靴的形狀和加工精度。交叉點(diǎn)處電子束直徑約幾十個(gè)微米。它由電子光學(xué)系統(tǒng)、電源與控制系統(tǒng)及真空系統(tǒng)三部分組成。 ? 透鏡像平面允許的軸向偏差定義為透鏡的焦長(zhǎng)。M α ? 一般 α =102— 103rad,Df=(20020xx)Δr0。 電磁透鏡的景深和焦長(zhǎng) ? 電磁透鏡的特點(diǎn)之一是景深大，焦長(zhǎng)很長(zhǎng)，這是小孔徑角成像的結(jié)果。各散焦斑半徑折算回物體后得到的 Δrs、 ΔrA Δ rc是由于 球差、像散、色差所限定的分辨率。聚焦最好時(shí)得到一個(gè)最小的散焦斑 RA，折算到物平面上形成一個(gè)半徑為 Δ rA的圓斑。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。磁場(chǎng)作用力使電子向趨向于向主軸靠近。 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。 ? 1934年 Knoll和 Ruska發(fā)明了電子顯微鏡。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)。 ? 1926年 Busch建立了幾何電子光學(xué)理論。 ?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。 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。 ? （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。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)。折算回物平面上 Δr0=R0/M 象差對(duì)分辨本領(lǐng)的影響 ? 球差、像散、色差的影響，試樣上的光點(diǎn)在像平面上均擴(kuò)展成散焦斑。日立公司的 H9000型透射電鏡得點(diǎn)分辨率為 。 ??00 22 rtgrDf????物平面 像平面 主平面 電磁透鏡景深 2Δ r0 1/2Df Df 2Δ r0178。若失焦引起的失焦斑尺寸不超過因衍射和像差引起的散焦斑大小，像平面在一定的軸向距離內(nèi)移動(dòng)，對(duì)透鏡的分辨率沒有影響。 ? 思考題：透射電鏡主要有幾大系統(tǒng)組成？各系統(tǒng)之間的關(guān)系？ ? 照明系統(tǒng)的作用是什么？它應(yīng)滿足什么要求？ ? 成像系統(tǒng)的主要構(gòu)成及其特點(diǎn)是什么？ ? 如何測(cè)定透射電鏡的分辨率與放大倍數(shù)？ ? 樣品臺(tái)的結(jié)構(gòu)與功能？它應(yīng)滿足哪些要求？ 主要內(nèi)容 ? 透鏡的結(jié)構(gòu)和成像原理 ? 主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理 ? 透鏡的分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)的測(cè)定 TEM的結(jié)構(gòu)和成像原理 ? TEM是以波長(zhǎng)極短的電子束作為照明源，用電磁透鏡聚焦成像的一種高分辨本領(lǐng)、高放大倍數(shù)的電子光學(xué)儀器。柵極電壓更低，自偏壓回路可起到穩(wěn)定和限制束流的作用。物鏡是一個(gè)強(qiáng)激磁、短焦距透鏡，放大倍數(shù)高 100300倍，高品質(zhì)的物鏡其分辨本領(lǐng)可達(dá)。放大倍數(shù)大于 1，進(jìn)一步放大物鏡像，小于1，縮小物鏡像。 ? 電鏡工作時(shí)，整個(gè)電子通道都必須置于真空系統(tǒng)之內(nèi)。 60186。一般裝在透鏡的上下極靴之間。 物鏡光闌使孔徑角減小，能減小像差，得到質(zhì)量較高的顯微圖像。 ? 用無磁性金屬材料制成。 晶體 衍射晶面 晶面間距 /197。 ? 思考題：復(fù)型樣品在透射電鏡下的襯度是如何形成的？ ? 復(fù)型樣品是采用什么材料和工藝制備出來的？ ? 限制復(fù)型樣品分辨本領(lǐng)的主要因素是什么？ 主要內(nèi)容 ? 復(fù)型技術(shù)簡(jiǎn)介 ? 質(zhì)厚襯度原理 ? 一級(jí)復(fù)型和二級(jí)復(fù)型 ? 萃取復(fù)型與粉末樣品 復(fù)型技術(shù)簡(jiǎn)介 ? 電子束的穿透能力較弱，用 TEM分析的樣品非常薄，根據(jù)樣品的原子序數(shù)大小不同，一般在 5～ 500nm。碳粒：分辨率 2nm；塑料： 1020nm。 （ ρt） c為臨界質(zhì)量厚度；隨著加速電壓的增強(qiáng)，臨界質(zhì)量厚度增大。 塑料復(fù)型 塑料一級(jí)復(fù)型 （二 )碳一級(jí)復(fù)型 ? 把表面清潔的金相樣品放入真空鍍膜室中，在垂直方向上向樣品表面蒸度一層厚度為數(shù)十納米的的碳膜。 ? 制備塑料一級(jí)復(fù)型不破壞樣品，而制備碳一級(jí)復(fù)型時(shí)，樣品被破壞。 (a) (b) (c) C Cr 塑料 碳二級(jí)復(fù)型 塑料 碳二級(jí)復(fù)型特點(diǎn) ? 制備復(fù)型時(shí)不破壞原始樣品表面。膜較脆，通常在碳膜上先澆鑄一層塑料背膜。