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第三章电子衍射

3.1电子衍射与X射线衍射的比较

3.2衍射产生的条件

3.2.1几何条件

3.2.2物理条件

3.3电子衍射几何分析公式及相机常数

3.3.1电子衍射仪中的衍射

3.3.2透射电子显微镜中的衍射

3.4选区电子衍射的原理及操作

3.5多晶电子衍射花样及其应用

3.5.1多晶电子衍射花样的产生及几何特征

3.5.2多晶电子衍射花样的应用

第三章电子衍射

3.6单晶电子衍射花样及其应用

3.6.1单晶电子衍射花样的几何特征和强度

3.6.2单晶电子衍射花样的标定方法

3.6.3单晶电子衍射花样的基本应用

3.7大量平行层错的单晶电子衍射花样

3.7.1平面缺陷的衍射

3.7.2HCP结构的花样特征和层错概率的计算

3.7.3FCC结构的花样特征和层错概率的计算

3.8系统倾转技术及其应用

3.8.1双倾台系统倾转技术

3.8.2电子束方向的测定

3.8.3重位点阵特征参数的测定

第三章电子衍射

3.8.4三维重构法确定物相

3.8.5迹线分析方法

3.8.6位向唯一性的确定

3.9复杂电子衍射花样的特征和标定方法

3.9.1具有取向关系的电子衍射花样

3.9.2孪晶电子衍射花样

3.9.3高阶劳厄区花样

3.9.4超点阵衍射花样

3.9.5二次衍射花样

3.9.6调幅结构的电子衍射花样

3.9.7长周期结构的电子衍射花样

3.9.8菊池电子衍射花样

第三章电子衍射

本章要点

1.电子衍射条件和X射线衍射相同，但电子衍射角极小和衍射

强度极高时，导致电子衍射在结构分析方面的特长。

2.多晶衍射环对应于晶面族{hkl}的衍射，而单晶衍射斑点对

应的是晶面组(hkl)的衍射，故单晶电子衍射花样在结构分析

中更具重要性。

3.单晶电子衍射花样就是某个零层倒易平面的放大像，因此单

晶电子衍射花样能直接反映晶体结构的对称性和周期性（平

移性）。

4.层错不仅能导致衍射斑点的拉长，而且可能使斑点位移，这

造成衍射花样标定的困难，但也可从斑点的位移求出层错概

率。

第三章电子衍射

本章要点（续）

5.复杂电子衍射花样标定比较困难，但它们能提高更多

的结构信息，书中列出了常见的8种复杂电子衍射花

样。

6.系统倾转技术是电子显微镜操作最基本的技术，无论是

电子衍射，衍衬成像和高分辨成像都离不开系统倾转技

术，因此，掌握系统倾转的原理和技术是必需的。

3.1电子衍射与X射线衍射的比较

晶体对电子的衍射与对X射线的衍射一样，也要满足衍射几何条件

（布拉格公式）和物理条件（结构因子），所获得的衍射花样对多晶体

为一系列半径不同的同心衍射环所组成，对单晶体则是一系列规则排列

的衍射斑点，如图3.1所示。电子衍射和X射线衍射的相似性和差异性的

主要方面列在表3.1中，其中最重要的是用于衍射的电子波长比X射线波

长短得多，导致电子衍射角很小，从而使单晶电子衍射花样在结构分析

方面比X射线容易得多。

3.1电子衍射与X射线衍射的比较



(a)Au蒸发膜的多晶花样(b)Fe-Mn-Si-Al合金中ε相的单晶花样

图3.1电子行射花样

3.1电子衍射与X射线衍射的比较

电子衍射花样的分析包括两个方面：

（1）衍射几何：电子束经晶体散射后所产生的干涉线或斑点

的位置。

（2）衍射强度：即电子束经晶体散射后所产生的干涉线或斑

点的强度。

单从衍射几何方面的分析就可获得大量的晶体学信息，本章

重点讨论这一内容，对衍射强度分析只加粗略讨论。

3.1电子衍射与X射线衍射的比较

表3.1电子衍射与X射线衍射的比较

相似性