第九章 衍射衬度-2.ppt

假设入射电子束的总的强度为I0, 双光束下成像时，如果透射束的强度和衍射束的强度分别用IT和Id来表示的话，则有： Id +IT＝ I0 第三节 衍射衬度 四、明场像和暗场像的衬度问题 3. 明场像衬度 假设样品中A部分完全不满足衍射条件，而样品B只有(hkl)面满足衍射条件（双光束条件）。 则在明场下，A部分的像的单位强度为：IA=I0,而B部分的像的单位强度则为: IB＝I0-Ihkl. 以A晶粒的亮度为背景强度，则B晶粒的衬度可以表示为： 第三节 衍射衬度 3. 明场像衬度 四、明场像和暗场像的衬度问题 对于暗场像来讲，双光束条件下A晶粒的强度为0，而B晶粒的强度为Ihkl, 以亮的晶粒B为背景时A晶粒的衬度为： 由此可见，暗场成像时的衬度要比明场成像时要好得多。 第三节 衍射衬度 四、明场像和暗场像的衬度问题 CaMgSi相中的 a)二重孪晶暗场像; b)三重孪晶暗场。 4. 暗场像的衬度 中心暗场的操作要领： 在双光束条件下将与亮的衍射斑（ghkl）相对的暗衍射斑（g-h-k-l)用倾转旋扭移动到透射斑位置，然后用物镜光阑套住中心位置的斑点成像，得到的就是中心暗场成像。 在移动的过程中间，本来暗的衍射斑会越来越亮，而本来亮的衍射斑会越来越暗。这个就是g: (-g)操作。 第三节 衍射衬度 五、中心暗场像成像原理与操作 弱束暗场的操作要领： 在双光束条件下将亮的衍射斑（ghkl）用倾转旋扭移动到透射斑位置，然后用物镜光阑套住中心位置的斑点成像，得到的就是弱束暗场成像。 在移动的过程中间，本来亮的衍射斑会越来越暗。这个就是g: (3g)操作。 第三节 衍射衬度 六、弱束暗场像成像原理与操作 弱束暗场像主要用于显示缺陷，比如位错像； 无论是在明场还是暗场像下，其背底都会是亮的，也就是说位错的衬度不会太好，但是在弱束暗场像下，位错像是亮的，而背景是暗的，这时位错的衬度会更好； 在弱束暗场像下，位错像的分辨率会更高。 第三节 衍射衬度 六、弱束暗场像成像原理与操作 明场像 弱束暗场像 知识要点 四种衬度（实际应用） 衍射衬度 明暗场成像，双光束条件 习题 什么是衬度，有哪几种衬度？ 什么是衍射衬度？它与质厚衬度有哪些区别？ 什么是双光束条件？ 什么是明暗场像？在什么条件下是互补的？ * 蒋显全 教授 蒋显全 教授 第九章 电子显微衬度像 第一节薄膜样品的制备方法 第二节 四种衬度 第三节 衍射衬度 第一节 薄膜样品的制备方法 块状材料多采用此方法。 通过减薄制成对电子束透明的薄膜样品。 薄膜样品制备方法要求： ① 制备过程中不引起材料组织的变化。 ② 薄，避免薄膜内不同层次图像的重叠，干扰分析。 ③ 具有一定的强度。 晶体薄膜法 薄膜样品制备步骤： ① 切取：切取薄块（厚度0.5mm） ② 预减薄：用机械研磨、化学抛光、电解抛光减薄成“薄片”（0.1mm） ③ 终减薄：用电解抛光、离子轰击减薄成“薄膜”（500nm） 避免引起组织结构变化，不用或少用机械方法。终减薄时去除损伤层。 第一节 薄膜样品的制备方法 终减薄方法： 双喷式电解抛光减薄 离子减薄 第一节 薄膜样品的制备方法 第二节 四种衬度 透射电镜中，所有的显微像都是衬度像。 衬度：相邻部分的电子束强度差， 衬度C大小用下式表示： 衬度像：强度不均匀的电子像。 对于光学显微镜，衬度来源是材料各部分反射光的能力不同。 在TEM中，当电子逸出试样下表面时，由于试样对电子束的作用，使得透射到荧光屏上的强度是不均匀的，这种强度不均匀的电子像。 一、衬度的定义 第二节 四种衬度 透射电镜中按成像的机制不同，可以将衬度像分为四种： 质厚衬度 衍射衬度 相位衬度 原子序数衬度 二、四种衬度 第二节 四种衬度 1.质厚衬度（Mass-thickness contrast）：由于试样各处组成物质的原子种类不同和厚度不同造成的衬度。 二、四种衬度 在元素周期表上处于不同位置（原子序数不同）的元素对电子的散射能力不同。 重元素比轻元素散射能力强，成像时被散射出光阑以外的电子越多；试样越厚，对电子的吸收越多，被散射到物镜光阑外的电子就越多，而通过物镜光阑参与成像的电子强度就越低，即衬度与质量、厚度有关，故称质厚衬度。 第二节 四种衬度 1.质厚衬度（Mass-thickness contrast）：由于试样各处组成物质的原子种类不同和厚度不同造成的衬度。 二、四种衬度 衬度与原子序数Z、密度ρ及厚度t有关： 用小的光阑（θ小）衬度大 降低电压V，能提供高质量的衬度。 第二节 四种衬度 1.质厚衬度（Mass-thickness contrast）：由于试样各处组成物质的原子种类不同和厚度不同造成的衬度。 二、四种衬度