現(xiàn)代納米科學(xué)與納米材料(編輯修改稿)
2025-01-23 02:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 折射定律 — sin?1/sin ?2=(V2)1/2/ (V1)1/2=ne2/ ne1 ?(V)1/2起著電子光學(xué) 折射率 的作用，靜電透鏡用來使電子槍的陰極發(fā)射出的電子會聚成很細的電子束，而不是成像。因為很強的電場在真空度較低的鏡體內(nèi)會產(chǎn)生弧光放電和點擊穿。 磁透鏡 運動的電子在磁場中受到的洛倫茲力 : BvqF????電子在磁場中的受力和運動： ?電子運動與磁場同向：電子不受磁場影響 ?電子運動與磁場垂直：電子在與磁場垂直的平面做均勻圓周運動 ?電子運動與磁場交角 θ：電子是一螺旋線 當電子經(jīng)過短線圈造成的磁場時 ， 短線圈形成的磁場是不均勻的 ， 作用于電子的力是變化的 。 在這類軸對稱的彎曲磁場中 ， 電子 運動的軌跡是一條空間曲線 ， 離開磁場后 ， 電子的旋轉(zhuǎn)加速度減為零 ， 電子作偏向軸的直線運動 ，并進而與軸相交 。 軸對稱的磁場對運動電子總是起會聚作用 。 電磁透鏡的光學(xué)性質(zhì) 式中： u、 v與 f—— 物距、像距與焦距。 式中： V0—— 電子加速電壓； R—— 透鏡半徑； NI—— 激磁線圈安匝數(shù)； A—— 與透鏡結(jié)構(gòu)有關(guān)的比例常數(shù)。 fvu111 ??20)( NIRVAf ?? 電磁透鏡是一種 焦距 (或放大倍數(shù) )可調(diào) 的會聚透鏡。減小激磁電流，可使電磁透鏡磁場強度降低、焦距變長 (由 f1變?yōu)?f2 ） 。 三 . TEM的構(gòu)造 ?照明系統(tǒng) 、 樣品臺 、 物鏡系統(tǒng) 、 放大系統(tǒng) 、 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng) 。 1. 照明系統(tǒng)： ?電子槍： (提供高照明電流 ， 電流密度和電子束相干性低的電子束 ） 通常用 V形鎢絲或LaB6熱離子發(fā)射源或場發(fā)射源 （ 高真空用外加電場誘發(fā)的電子發(fā)射 、 用于高分辨 ） ?溫度達到 2023K以上 ， 發(fā)射強度高的穩(wěn)定的電子 ， 在加速加壓的作用下 ， 定向運動 ， 在光闌小孔的控制下 ， 允許一定發(fā)散角范圍的電子穿過光闌得到未聚焦的電子束 。 電子顯微鏡 光學(xué)顯微鏡 聚光透鏡：采用雙聚光鏡系統(tǒng) ， 從電子槍射來的電子束在磁場的作用下 ， 會聚于一點 ，其直徑小于幾微米 。 調(diào)解線圈電流 ， 可調(diào)節(jié)電子束斑大小 。 （ 銅線圈繞軟鐵柱 ， 中間打一小孔 ） ?強激磁透鏡 (第一聚光鏡 ) ?束斑縮小率 1050倍 ?弱激磁透鏡 (第二聚光鏡 ) ?放大率 2倍 2. 樣品臺 : 進行結(jié)構(gòu)分析的關(guān)鍵部位，可以對由于退火、電場或機械應(yīng)力引起的各種現(xiàn)象進行原位觀察 。 樣品銅網(wǎng)圖 : (左 )方孔； (右 )圓孔 3 . 成像系統(tǒng) ?物鏡 — 是形成第一副電子圖像或衍射花樣的透鏡， 決定成像分辨率的極限 。 一般為強激磁短焦距透鏡 (f=13mm)， 放大倍數(shù)為 100300倍 ， 分辨率可達 ， 會聚能力很強 ， 可通過調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)會聚能力 。 由中間鏡 （ 弱激磁長焦距透鏡 ， 020倍 ） 和投影鏡 （ 強激磁短焦距透鏡 ） 組成 。 5. 熒光屏 ： 玻璃上涂熒光物質(zhì)， ZnO， ZnS等，留下樣品信息，有納米顆粒的地方，電子透射少，留下影子。 ?電壓對 TEM的影響 ： 電壓要穩(wěn)定 透射電壓：與放大倍數(shù)有關(guān) 。 燈絲電壓：圖像亮度 。 加速電壓：會聚點 。 JEM2100F (左 )剖面圖 , (右 )真空系統(tǒng)配置 透射電鏡 （ TEM） 的成像過程 ?1. 從加熱到高溫的鎢絲發(fā)射電子 ， 在高電壓作用下以極快的速度射出 ， 聚光鏡將電子聚成很細的電子束 ， 射在試樣上； ?2. 電子束透過試樣后進入物鏡 ， 由物鏡 、 中間鏡成像在投影鏡的平面上 ， 這是中間像； ?3.
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