透射电子显微分析 51页.ppt

31 质厚衬度受物镜光阑孔径和加速 V 的影响。 ? 选择 大孔径 （较多散射电子参与成像），图像亮 度增加，散射与非散射区域间的衬度降低。 ? 选择 低电压 （较多电子散射到光阑孔径外），衬 度提高，亮度降低。 32 33 ? 晶体样品衬度的主要来源。 ? 样品中各部分满足衍射条件的程度不同引起。衍射衬度成 像就是利用电子衍射效应来产生晶体样品像衬度的方法。 ? 晶体样品的成像过程中，起决定作用的是晶体对电子的衍 射。试样内各晶面取向不同，各处衍射束 I 差异形成衬度。 ? 假设样品由颗粒 A 、 B 组成，强度 I 0 入射电子照射样品， B 的 (hkl) 面与入射束满足布拉格方程，产生衍射束 I ，忽略其 它效应（吸收），其透射束为： ? 晶粒 A 与入射束不满足布拉格方程，其衍射束 I=0 ，透射束 I A =I 0 衍射衬度 I I I B ? ? 0 ? 若成 明场像 ∵ I B I A （ I 0 -II 0 ） ∴ 图像中 A 亮、 B 暗 。 ? 若成 暗场像 ∵ I B I A （ I 0 ） ∴ 图像中 B 亮、 A 暗 。 34 ? 晶体厚度均匀、无缺陷 ，（ hkl ）满足布拉 格条件，晶面组在各处满足条件的程度相 同，无论明场像还是暗场像， 均看不到衬 度 。 ? 存在缺陷，周围晶面发生畸变，这组晶面 在样品的不同部位满足布拉格条件程度不 同，会产生衬度，得到衍衬像。 35 衍射和质厚衬度 Disk specimen thickness thinner thicker 1 2 3 4 5 6 7 8 G.B. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . High mass Low mass T T S S S Bright Dark Strong diffraction Weak diffraction 8 grains are in different orientations or different diffraction conditions thickness fringes 明场像 36 位相衬度：是散射电子与入射电子在像平面上干 涉得到的衬度 d L 样品 2 2 L d ? 2 2 L d L n ? ? ? ? 干涉条件 它是让多束衍射光束穿过物镜光阑彼此相干成象，它 追求的是试样小原子及其排列状态的直接显示。 37 位相衬度：当样品极薄时（十几纳米） 高分辨电子显微镜 (HREM) 采用大孔径物镜光阑，使得透射电子束和衍射电子 束同时通过。像衬度由其间的干涉得出。 38 ? 电子衍射已成为当今研究物质微观结构的重要手段 ，是电子显微学的重要分支。 ? 电子衍射可在电子衍射仪或电子显微镜中进行。电 子衍射分为低能电子衍射和高能电子衍射，前者电 子加速电压较低（ 10 ～ 500V ），电子能量低。电子 的波动性就是利用低能电子衍射得到证实的。目前 ，低能电子衍射广泛用于表面结构分。高能电子衍 射的加速电压≥ 100kV ，电子显微镜中的电子衍射就 是高能电子衍射 ? 普通电子显微镜的“宽束”衍射（束斑直径≈1μm ）只能得到较大体积内的统计平均信息，而微束衍 射可研究分析材料中亚纳米尺度颗料、单个位错、 层错、畴界面和无序结构，可测定点群和空间群。 1 第三章 透射电子显微技术 2 ? 第二节 透射电子显微镜工作原理及构造 ? 第五节 样品制备、 TEM 的典型应用 ? 第四节 透射电镜像衬度分析 ? 第三节 电子衍射原理及分析 ? 第一节 概述 3 成象系统 这部分有试样室、物镜、中间镜、投影镜等组成。 （ 1 ）试样室：位于照明部分和物镜之间，它的主要作用是通过 试样台承载试样，移动试样。 （ 2 ）物镜：电镜的最关键的部分，其作用是将来自试样不同点 同方向同相位的弹性散射束会聚于其后焦面上，构成含有试样结构 信息的散射花样或衍射花样；将来自试样同一点的不同方向的弹性 散射束会聚于其象平面上，构成与试样组织相对应的显微象。投射 电镜的好坏，很大程度上取决于物镜的好坏。 物镜的最短焦距可达 1 毫米，放大倍数约为 300 倍，