透射电子显微镜.pptx

透射电子显微镜;电子束与固体样品的相互作用 ;具有高能量的入射电子束与固体样品的原子核及核外电子发生作用后，可产生多种物理信号。 ;一、背射电子 弹性背反射电子是指被样品中原子和反弹回来的，散射角大于90度的那些入射电子，其能量根本上没有变化〔能量为数千到数万电子伏〕。 ;非弹性背反射电子是入射电子和核外电子撞击后产生非弹性散射，不仅能量变化，而且方向也发生变化。非弹性背反射电子的能量范围很宽， 从数量上看，弹性背反射电子远比非弹性背反射电子所占的份额多??? 背反射电子的产生范围在100nm-1m m深度 ;电子束在试样中的散射示意图 ;背反射电子产额和二次电子产额与原子序束的关系背反射电子束成像分辨率一般为50-200nm〔与电子束斑直径相当〕。背反射电子的产额随原子序数的增加而增加〔右图〕，所以，利用背反射电子作为成像信号不仅能分析新貌特征，也可以用来显示原子序数衬度，定性进行成分分析。 ;二、 二次电子 二次电子是指背入射电子轰击出来的核外电子。由于原子核和外层价电子间的结合能很小，当原子的核外电子从入射电子获得了大于相应的结合能的能量后，可脱离原子成为自由电子。那些能量大于材料逸出功的自由电子可从样品外表逸出，变成真空中的自由电子，即二次电子。 ;二次电子来自外表5-10nm的区域，能量为0-50eV。 它对试样外表状态非常敏感，能有效地显示试样外表的微观形貌。由于它发自试样表层，入射电子还没有被屡次反射，因此产生二次电子的面积与入射电子的照射面积没有多大区别，所以二次电子的分辨率较高，一般可到达1nm。扫描电镜的分辨率一般就是二次电子分辨率。 二次电子产额随原子序数的变化不大，它主要取决与外表形貌。 ;三、 特征X射线 ;四、 俄歇电子;因每一种原子都由自己特定的壳层能量，所以它们的俄歇电子能量也各有特征值，能量在50-1500eV范围内。 俄歇电子是由试样外表极有限的几个原子层中发出的，这说明俄歇电子信号适用与表层化学成分分析。 ;显微镜的历史;早期的显微镜;因为早期的显微镜以玻璃镜片做透镜，使用可见光为光源，所以人们把它称为光学显微镜。现在，最好的光学显微镜可以到达1500倍的放大倍数。;现代的光学显微镜;在光学显微镜的完善和开展过程中，人们发现：不管如何完善光学显微镜的透镜和结构，其放大倍数和分辨率总是被限定在1000多倍和几百纳米的水平，不可能再有所新的突破。;后来，人们终于发现：是显微镜所使用的光源限制了光学显微镜的放大倍数和分辨率的进一步开展。因为，可见光的波长在390纳米到760纳米之间，而显微镜的分辨率最多也只能是其所使用光源的半波长的大小，所以光学显微镜的理论极限分辨本领也就在200纳米左右 。;光的本质;关于显微学的一些根本概念;什么是分辨率？;不同波长光源分辨本领的比较;点分辨的比较示意图;放大与空放大;空放大的示意图;聚焦和景深的概念;光学焦距图;;;小光圈(f是大值)，大景深;大光圈〔f小〕，小景深;;;;;;;;既然是光源限制了显微镜的放大倍数和分辨率的开展，人们自然会想到：要想提高显微镜的放大倍数和分辨率，就应该更换波长更短的光源。随着人们对电磁波的认识，人们了解到：在一定的电压下电子束的波长可以到达零点几个纳米，使用电子束做为光源，显微镜的分辨率就可能提高几个数量级。;电磁透镜;静电透镜示意图;实用的电子显微镜;电子显微镜与光学显微镜的光路比较;加速电压与电子束波长的关系;普通的透射电子显微镜;超高压电子显微镜;透射电子显微镜;电子显微镜的分类;扫描电子显微镜图;其它型式的显微镜;使用电子显微镜的一般要求;透射电镜的制样目的;超薄切片机;真空镀膜机;离子镀膜机;样品制备的具体要求和方法;铜网和承载样品的支撑膜;什么是染色？;无机粉末样品的制备要求;超声波仪;;;;;;;;电镜照片的分析;典型电镜照片的比较;单晶，多晶与非晶的比较;单晶，多晶与非晶的电子衍射图;一些样品的电镜照片;一些样品的电镜照片;不同温度下TiO2晶粒生长的情况;纤维，角形和花状的电镜照片;球外表的Au，氧化镧，Fe2O3;Zn粒，Al2O3，单壁碳管;高分子网，晶体层面，纳米球;局部的单晶，晶粒的生长，晶体棒与颗粒;氧化膜，碳管组装，银粒生长;样品外表的凹凸形态和附着物;晶体颗粒，FFT变换，电子衍射;硅的晶格排布;金刚石的晶格排布;TECNAI-20拍的AU单晶膜;电镜使用中的一些问题;含有外表活性剂的硫化物;总 结;透射电子显微镜的分辨率为0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍，用于观察超微结构，即小于0.2?m、光学显微镜下无法看清的结构，又称亚显微结构。透射电镜 (TEM)　样品必须制成电子能穿透的，厚度为100～2000埃的薄膜。 ;成像原理可分为三种情况： ;衍射像：电子束被样品衍射后，样