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透射电子显微镜及其应用

读书报告

姓名：孙家宝

学号：DG1022076

电子科学与工程学院

TIME\@yyyy年M月d日2021年10月31日

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章 透射电子显微镜 1

1.1透射电子显微镜的结构 1

．电子光学局部 1

．真空系统 3

．供电控制系统 4

1.2透射电子显微镜主要的性能参数 4

1.2.1分辨率 4

1.2.2放大倍数 4

1.2.3加速电压 5

1.3透射电镜的成像原理 5

1.3.1透射电镜的成像方式 5

1.3.2衬度理论 6

1.4透射电镜的电子衍射把戏 6

1.4.1电子衍射把戏 6

1电子衍射与X射线衍射相比的优点 7

电子衍射与X射线衍射相比的缺乏之处 7

选区电子衍射 7

.5常见的几种衍射图谱 8

单晶电子衍射把戏的标定 8

第二章 透射电子显微镜分析样品制备 10

2.1透射电镜复型技术〔间接样品〕 10

塑料——碳二级复型 10

萃取复型〔半直接样品〕 11

2.2金属薄膜样品的制备 11

1.2电子显微镜中的电光学问题 11

1.2.1电子射线〔束〕的特性 11

透射电子显微镜

1.1透射电子显微镜的结构

透射电子显微镜〔TEM〕是观察和分析材料的形貌、组织和结构的有效工具。TEM用聚焦电子束作照明源，使用对电子束透明的薄膜试样，以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。图1.1〔a〕〔b〕是两种典型的透射电镜的实物照片。透射电子显微镜的光路。

(a)PhilipsCM12透射电镜(b)JEM-2010透射电镜图1.1透射电子显微镜

(a)PhilipsCM12透射电镜

(b)JEM-2010透射电镜

图1.1透射电子显微镜

透射电镜一般是由电子光学局部、真空系统和供电系统三大局部组成。

1．电子光学局部

整个电子光学局部完全置于镜筒之内，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局部分为照明系统、样品室、成像系统及图像观察和记录系统。图1.3为透射电子显微镜电子光学局部示意图。

1照明系统

照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对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度范围内倾斜。

①电子枪。它由阴极、栅极和阳极构成。在真空中通电加热后使从阴极发射的电子获得较高的动能形成定向高速电子流。

②聚光镜。聚光镜的作用是会聚从电子枪发射出来的电子束，控制照明孔径角、电流密度和光斑尺寸。

图1.4照明系统示意图

图1.4照明系统示意图

2样品室

样品室中有样品杆、样品杯及样品台。其位于照明局部和物镜之间，它的主要作用是通过试样台承载试样，移动试样。

3成像系统

一般由物镜、中间镜和投影镜组成。中间镜和投影镜的作用是将来自物镜的图像进一步放大。成像系统补充说明：

a)由物镜、中间镜(1、2个)和投影镜(1、2个)组成。

b)成像系统的两个根本操作是将衍射把戏或图像投影到荧光屏上。

c)通过调整中间镜的透镜电流，使中间镜的物平面与物镜的背焦面重合，可在荧光屏上得到衍射把戏。

d)假设使中间镜的物平面与物镜的像平面重合那么得到显微像。

图1.5透射电镜成像系统的两种根本操作：〔a〕将衍射谱投影到荧光屏；〔b〕将显微像投影到荧光屏

图1.5透射电镜成像系统的两种根本操作：〔a〕将衍射谱投影到荧光屏；〔b〕将显微像投影到荧光屏

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．在分析电镜中，还有探测器和电子能量分析等附件，见。

图1.6透射电镜图像观察与记录系统示意图

图1.6透射电镜图像观察与记录系统示意图

1.1.2．真空系统

真空系统由机械泵、油扩散泵、换向阀门、真空测量仪泵及真空管道组成。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。如果真空度低的话，电子与气体分子之间的碰撞引起散射而影响衬度，还会使电子栅极与阳极间高压电离导致极间放电，剩余的气体还会腐蚀灯丝，污染样品。

1.1.3．供电控制系统

加速电压和透镜磁电流不稳定将会产生严重的色差及降低电镜的分辨本领，所以加速电压和透镜电流的稳定度是衡量电镜性能好坏的一个