现代材料分析与测试技术第7章透射电子显微分析.pptVIP

第七章 透射电子显微分析 7.1 透射电镜的结构及应用 7.1.1 透射电镜的结构 1. 电子光学部分 2. 真空系统 3. 供电控制系统 电镜镜筒剖面示意图 1-高压电缆 2-电子枪 3-阳极 4-束流偏转线圈 5-第一聚光镜 6-第二聚光镜 7-聚光镜光阑 8-电磁偏转线圈 9-物镜光阑 10-物镜消像散线圈 11-物镜 12-选区光阑 13-第一中间镜 14-第二中间镜 15-第三中间镜 16-高分辨衍射室 17-光学显微镜 18-观察窗 19-荧光屏 20-发片盒 21-收片盒 22-照相室 1. 电子光学部分 整个电子光学部分完全置于镜简之内，自上而下顺序排列着 电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。 根据这些装置的功能不同又可将电子光学部分分为： 照明系统、样品室、成像系统及图像观察和记录系统。 请看下图 透射电镜与光学显微镜的区别 (1) 透射电镜的照明光源是电子束，光学显微镜的照明光源是可见光; (2) 透射电镜是用电磁透镜来聚焦的，而光学显微镜是用玻璃透镜来聚焦; (3) 透射电镜的物镜和投影镜(相当于目镜)之间装有一个中间镜，中间镜的引入不仅可以调节放大倍数，而且可以进行电子衍射操作; (4) 透射电镜中电子束形成的象只能在荧光屏上才能显示出来，而光学显微镜中可见光形成的象是在毛玻璃或白色屏幕上显示出来。 (5) 为使电子能自由运动，不受与气体分子碰撞的影响，电子显微镜镜筒内必须保持很高的真空。 (1) 照明系统 照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移及中及倾斜调节装置组成。 它的作用是为成像系统提供一束亮度高、 相干性好的照明光源。 为满足暗场成像的需要照明电子束可在2°~ 3°范围内倾斜。 电子枪的类型有热发射和场发射两种，大多用钨和六硼化镧材料。一般电子枪的发射原理与普通照明用白炙灯的发光原理基本相同，即通过加热来使整个枪体来发射电子。电子枪的发射体使用的材料有钨和六硼化镧两种。前者比较便宜并对真空要求较低，后者发射效率要高很多，其电流强度大约比前者高一个量级。 调焦： 相机镜头都是一个凸透镜，从基本的光学原理，光线通过凸透镜后，都会被折射，交汇于一点，这些光线的交会点被称为焦点，通常能够清晰成像位置上的所有点组成的平面叫做焦平面，对于那些焦平面的物体，相机都能清晰的拍摄下来，而离焦平面越远的景物，图象越模糊。 k=v/f-1 k放大倍数，f焦距，v像距 b、磁透镜的焦距是通过改变透镜电流而进行调整的。而透镜的放大倍数是由焦距决定的，故电镜中的聚焦与放大都是通过改变透镜电流来达到。 c、第一聚光镜为短焦距的强透镜，其作用是将电子束最小交叉截面缩小（最小可达1μm），缩小10-50倍，并成像在第二聚光镜的共轭面（第二聚光镜的物平面）上，因此光斑的大小是由改变第一聚光镜焦距控制（即励磁电流）。 第二聚光镜是在第一聚光镜确定的光斑条件下，进一步改变样品上的照明面积和照明孔径角 ，放大倍数为2倍左右。 信息窗口 信息一：眼镜的规格通常不用焦距，而用“度”表示，其数值等于焦距（以米为单位）倒数（焦度）的100倍。即：眼镜的度数=100/f，例如：200度的眼镜，说明该眼镜的焦距为0.5米。 信息二：对于眼镜的度数，凸透镜的度数用正 数表示，凹透镜的度数用负数表示.例如：小 明的左眼是+200度，右眼是-300度，小明的眼 镜情况是：左眼是远视眼，右眼是近视眼。 (2) 样品室 样品室中有样品杆、样品杯及样品台。 透射电镜样品一般放在直径3mm、厚50－100μm的载网上，载网放入样品杯中。 样品台的作用是承载样品，并使样品能在物镜极靴孔内平移、倾斜、旋转以选择感兴趣的样品区域进行观察分析。 样品台有顶插式和侧插式两种，一般高分辨型电镜采用顶插式样品台。分析型电镜采用侧播式样品台。 必威体育精装版式的电镜上还装有双倾斜、加热、冷却和拉伸等样品台以满足相变、形变等动态观察的需要。 (3) 成像系统 一般由物镜、中间镜和投影镜组成。 物镜的分辨本领决定了电镜的分辨本领，物镜采用了强激磁、短焦距透镜。 中间镜为长焦距弱激磁透镜，可在0-20倍调节，当M1时，可进一步放大物镜像，当M1时，可缩小物镜像。 投影镜为强激磁短焦距，其景深和焦长都非常大。 (4) 图像观察与记录系统 该系统由荧光屏、照相机、数据显示等组成。 2. 真空系统 真空系统由机械泵、油扩散泵、换向阀门、真空测量仪表及真空管道组成。 它的作用是排除镜筒内气体，使镜筒真空度至少要在10－3Pa以上，目前最好的真空度可以达到10－7－10－8Pa。 3. 供电控制系统 透射电镜的电路主要由高压直流电源、透镜励磁电源、偏转器线圈电源、电子枪灯丝加热