北航材料現(xiàn)代研究方法電子顯微鏡(編輯修改稿)
2026-01-17 02:54 本頁面
【文章內容簡介】 與透鏡的磁場強度有關，磁場強度越大，焦距越短，球差系數減小。 sC 電子光學基礎 ——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。由于透鏡的中心軸和邊緣部分的磁場強度不同，焦距不同，放大倍數也就不同。 （ a)無畸變 （ b）枕形畸變 （ c）桶形畸變（ d） S形畸變 電子光學基礎 ——電磁透鏡的像差 ? 色差 色差系數與透鏡的磁場強度有關，磁場強度越大， 越小。 cC 色差是由于電子束中每個電子的速度不同，因而波長不同造成的。 電子光學基礎 ——電磁透鏡的像差 ? 像散 像散缺陷，是由于透鏡內孔和極靴孔不完全對稱、極靴材料內部的不均性、極靴污染等原因造成的不同徑向的焦距不同而引起的。 電子光學基礎 ——電子光學系統(tǒng)的分辨率 由衍射效應形成的愛瑞斑 電子光學基礎 ——電子光學系統(tǒng)的分辨率 ? 因衍射像差能夠分辨兩點的最短距離 14optsA C?? ??? ???? 3144m in sr B C???A、 B近似等于 1 稱為衍射像差。 ?電子顯微鏡的分辨距離就是所有像差引起的圓斑半徑之和。對于電鏡，起主要作用的是衍射像差和球差。 opt? minr??最佳孔徑角 和最小分辨距離 ： dr???? s sr r r C? ??? ? ? ? ? ? ? 電子光學基礎 ——場深和焦深 ? 場深（景深） 在 之間的任意點無論怎樣聚焦，其像不會比 xi小。距離 稱為場深。 Q R D?QRxD ?? 電子光學基礎 ——場深和焦深 ? 焦深 在 范圍內移動屏幕， 點的像不會發(fā)散，但也不會變小。即在 范圍內，像的清晰度是一樣的， 即為焦深。 iD PiDiD2idMD?? 透射電子顯微鏡 透射電鏡和 光鏡的光路圖 照明系統(tǒng)由電子槍、聚光鏡和相應的平移對中、傾斜調節(jié)裝置組成，其作用是提供一束亮度高、相干性好和束流穩(wěn)定的照明源。通過聚光鏡的控制可以實現(xiàn)從平行照明到大會聚角的照明條件。為滿足中心暗場成像的需要，照明電子束可在 2176?！?3176。范圍內傾斜。 ?照明系統(tǒng) — 電子槍 照明系統(tǒng) 一、電子槍 電子槍是透射電子顯微鏡的光源，要求發(fā)射的電子束亮度高、電子束斑的尺寸小，發(fā)射穩(wěn)定度高。電子槍可分為 熱電子發(fā)射型和 場發(fā)射型 兩種類型。過去的透射電子顯微鏡中使用的是熱電子發(fā)射型的熱陰極三極電子槍，它是由 陰極、陽極和控制柵極組成 。 為了提高照明亮度，隨后發(fā)明了電子逸出功小的六硼化鑭（ LaB6）作陰極。它比鎢絲陰極的亮度高 1～ 2數量級，而且使用壽命增長。 LaB6電子槍的結構原理圖 照明系統(tǒng) 目前亮度最高的電子槍是場發(fā)射電子槍（ FEG：field emission gun），其結構原理如圖 。在金屬表面加一個強電場，金屬表面的勢壘就變小，由于隧穿效應，金屬內部的電子穿過勢壘從金屬表
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