电镜第二章.要点解析.ppt

一、TEM的结构及工作原理： 1. 物镜：用来形成第一幅高分辨电子像或电子衍射花样的透镜。分辨率的高低主要取决于物镜，因为物镜的任何缺陷都将被成像系统中其它透镜进一步放大，物镜通常采用强激磁，短焦距（1.5~3mm），所以要求尽可能小的球差、像散和色差 . 2＞. 中间镜:是一个弱激磁的长焦距透镜。可以在0~20倍范围内调节，TEM放大倍数的改变主要是通过改变中间镜的电流来实现的。 3＞. 投影镜:强磁透镜，有高的放大倍率，将中间镜像放大并投射在荧光屏或照相底片上。 4.＞ 放大倍率和透镜工作模式的关系： 以四级透镜系统为例 OL IL1 IL2 PL 100~1000倍 x 第一像 第二像 终像 1000~20000倍 x x 第一像 终像 2~10.0万倍 第一像 x 第二像 终像 10万倍以上 第一像 第二像 第三像 终像 目前的四级放大系统相应的放大倍数高达50~80万倍 5. 图象观察和记录 6.费涅尔衍射条纹： 是由入射电子与样品边缘的散射电子发生干涉形成的。 3.成像原理 OM和TEM形成反差（衬度）的机制不同 振幅衬度：反映了d15 ?的结构 相位衬度：反映了d15 ?的结构 TEM中常用四种像：质厚衬度像，衍射衬度像，相位衬度像和电子衍射花样 1. 质厚衬度像 阿贝成像原理: 电子束照射到样品上，一部分直接穿过样品，一部分被原子散射，散射的方向各不相同，相同出射方向的电子在物镜的偏转作用下在物镜的后焦面上聚于同一点，形成一个电子强度分布图。我们把它称为电子衍射花样，如果在后焦面上不阻挡电子的运动，这些电子会相互分开，原来样品上同一点发出的电子又在像平面上重新相聚形成一个和原物相似但变大了的物像。 选区衍射： 就是有选择地对样品中感兴趣的微区晶体进行研究，是用选区光栏来确定衍射位置，在物镜的像平面限光，再转到衍射模式进行分析。通常选区衍射只能研究直径大于0.5μm的微区。 电子的穿透能力 例如 在100KV的高压下，穿透以下样品的厚度分别为 金属膜 100~2000nm Al 几百 nm 组织切片 50~70nm * * . 照明源 阴极 光阑 聚光镜 样品 物镜 物镜光阑 选区光阑 中间镜 投影镜 荧光屏或照相底片 图2-1 透射显微镜构造原理和光路示意图 第二章 透射电子显微镜 （TEM） TEM的简单成像过程可以表述如下： 热阴极电子枪 电子束 阳极加速 聚光镜会聚成细电子束 穿透样品（穿透强度取决于样品的厚度、平均原子序数、晶体结构或者位向的差别） 物镜 成像 中间镜和投影镜放大投射到荧光屏上 镜筒的复杂程度取决于对性能的要求 σ＞50 ? 三个透镜，聚光镜，物镜，投影镜 50 ? ＞σ＞20 ? 四个透镜，单聚光镜，物镜， 中间镜,投影镜 σ＜10 ? 五~六个透镜，双聚光镜，物镜,第 一、第二中间镜， 投影镜 光学系统（镜筒部分）：包括照明系统，成像系统，观察系 统。 真空系统：由机械泵和扩散泵组成，可以达到10-5乇mmHg。 电源系统：由提供电子加速的高压部分和控制透镜聚焦成像的低压部分组成。 。 1. TEM的照明统： 由电子枪和聚光镜组成 1.电子枪：是TEM的电子源，由阴极，阳极和控制栅极组成。 阴极电子的发射率Jo =AT2·exp（-b/T） 2500~2700K范围内， 理想的电子源必须满足两