北航材料現(xiàn)代研究方法電子衍射補充(編輯修改稿)
2025-01-18 01:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 慮一維的情況）成反比，當厚度為 t，擴展量等于 2/t，倒易陣點擴展為倒易桿?？紤]三維空間的情況，不同形狀的實際晶體擴展后的倒易陣點也就有不同的形狀。對于透射電子顯微鏡中經(jīng)常遇到的樣品，薄片晶體的倒易陣點拉長為倒易 “桿 ”，棒狀晶體為倒易 “盤 ”，細小顆粒晶體則為倒易 “球 ” 。 晶體形狀的倒易陣點擴展 電子衍射與電子衍射儀 ★薄晶體的電子衍射特征： ⑴厄瓦爾球半徑比倒易矢量大幾十倍 ⑵衍射角很小，衍射線集中在前方 ⑶倒易點被拉長為倒易桿，倒易桿方向垂直于薄膜厚度 ★以上三個原因決定使得電子束相對晶體任何取向，在倒易原點附近都會有許多倒易桿與球面接觸或交截，從而可以得到許多衍射線。衍射線的方向為連接球心和倒易桿與球的交點，如圖所示 電子顯微鏡中的電子衍射 阿貝成像原理 電子顯微鏡中的電子衍射 電子透過試樣后，除一束透射束外，還有衍射角各異的衍射束。他們分別在物鏡的后焦面上形成一個中心斑點（透射斑）和多個衍射斑。每個衍射斑點都是一束 2θ 角相同的衍射線被物鏡聚焦后形成的。然后這些斑點作為新的光源重新干涉，在物鏡的像平面上成像。 電子顯微鏡中的電子衍射 ★有效相機常數(shù) 電鏡中的衍射花樣是物鏡后焦面的衍射斑點經(jīng)過幾級透鏡放大后在底片上成的像，則相機長度 L不能象電子衍射儀那樣簡單的計算為試樣至底片的距離，而應根據(jù)后焦面上衍射斑點被放大的倍數(shù)，折算成衍射儀相機長度，成為有效相機長度 L′. 電子顯微鏡中的電子衍射 令圖中 O′P′距離為 r,則 再利用布拉格公 式，得到 電子顯微鏡中的電子衍射 r 經(jīng)過中間鏡和投影鏡放大后在底片上的距離 R為 即 其中， ipMM為中間鏡放大倍數(shù)； 為投影鏡放大倍數(shù) 電子顯微鏡中的電子衍射 所以 其中 即為電子顯微鏡的有效相機長度，稱 為電子顯微鏡的有效相機常數(shù) L? ? 1rd f?? ipRrMM? (a)第一幅衍射花樣的形成和選區(qū)電子衍射原理 (b)三透鏡衍射方式原理圖 （不考慮磁轉(zhuǎn)角） 多晶衍射花樣的產(chǎn)生及幾何特征 平行的入射電子束照射到晶體取向雜亂的多晶樣品上，使各個晶粒中 d值相同的 {hkl}晶面族內(nèi)符合衍射條件的晶面組所產(chǎn)生的衍射束，構(gòu)成以入射束為軸， 2θ為半頂角的圓錐面，它與底片相交獲圓環(huán)，其半徑 R＝ λL/d。 多晶體樣品電子衍射花樣的產(chǎn)生 由此可見， 晶面間距不同的晶面族產(chǎn)生衍射得到以中心斑點為圓心的不同半徑的圓心環(huán)。具有大 d值的低指數(shù)晶面族的衍射環(huán)在內(nèi)，小 d值的高指數(shù)晶面族的衍射環(huán)在外。 事實上，屬于同一晶面族，但取向雜亂的那些晶面組的倒易陣點，在空間構(gòu)成以 O﹡ 為中心， g(＝ 1/d)為半徑的球面，它與愛瓦爾德球面的交線是
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