《电子衍射标定》课件.pptVIP

*******************电子衍射标定电子衍射标定是材料科学和纳米技术领域的重要研究方法。通过分析电子束与材料相互作用产生的衍射图样，可以确定材料的晶体结构、晶格参数和晶体取向等重要信息。课件目录引言介绍电子衍射标定的概念和重要性。基础知识介绍电子衍射的基本原理和相关理论。标定过程详细阐述电子衍射标定的步骤和方法。应用与展望讨论电子衍射标定的应用领域和未来发展趋势。引言电子衍射标定是材料科学中一种重要的分析技术。它利用电子束与材料的相互作用，分析材料的微观结构。电子衍射基础晶体结构电子衍射是利用电子束照射晶体，观察其衍射图样来研究晶体结构的方法。电子束照射电子束具有波粒二象性，能与晶体中的原子相互作用，产生衍射现象。衍射图样衍射图样是电子束与晶体相互作用后产生的，包含了晶体结构信息。电子衍射的类型透射电子衍射(TED)电子束穿过薄样品，电子与晶体中的原子发生散射，形成衍射图样。主要用于材料的微观结构分析，例如晶体结构、晶粒尺寸、缺陷等。反射电子衍射(RED)电子束照射到样品表面，电子被样品表面的原子散射，形成衍射图样。主要用于研究薄膜材料的表面结构和晶体取向，以及薄膜生长过程。电子衍射现象电子束照射晶体时，电子波与晶体中原子的周期性排列发生相互作用，产生衍射现象。衍射是指波在传播过程中遇到障碍物或孔隙时发生的偏离直线传播的现象。电子衍射现象是电子束被晶体中原子的周期性排列散射的结果，表现为电子束在空间分布上的变化。电子衍射试验装置电子衍射试验装置是进行电子衍射实验的必要工具。该装置主要由电子枪、样品台、透镜系统和检测器组成。电子枪发射电子束，样品台放置待测样品，透镜系统聚焦电子束，检测器接收衍射电子束并记录其信息。为了提高衍射图样的分辨率和清晰度，需对电子束进行聚焦和偏转。该装置还需要提供真空环境，以减少电子束在传播过程中的散射。电子衍射图样的成因电子与晶体相互作用当电子束照射到晶体样品时，电子会与晶体中的原子发生相互作用。衍射现象电子束会发生衍射，形成衍射图样，它反映了晶体的结构信息。布拉格定律电子束与晶体面的间距满足布拉格定律时，会发生衍射增强。衍射斑点衍射增强的方向对应着衍射斑点的位置，可以用来确定晶体的晶格常数。衍射图样最终形成的电子衍射图样，是由所有衍射斑点组成的。电子衍射图样的分析11.衍射斑点电子衍射图样由一系列斑点组成，这些斑点代表着晶体结构中的各个晶面。22.斑点强度衍射斑点强度取决于晶面间距和晶面上的原子种类。33.斑点位置斑点位置与晶面间距和入射电子束方向相关。44.斑点形状斑点形状可以是圆形或椭圆形，与晶体结构和衍射条件有关。布拉格条件布拉格条件是描述晶体对X射线衍射的条件。它指出当X射线波长与晶格间距的比值为整数时，X射线发生衍射。当满足布拉格条件时，晶体中的原子会散射X射线，形成衍射图案。布拉格条件对于分析晶体结构至关重要，因为它可以帮助科学家确定晶体的晶格结构、晶胞尺寸和原子排列方式。德拜-谢尔的公式德拜-谢尔的公式是电子衍射标定中常用的公式之一。该公式建立了电子衍射图样中衍射环的半径与晶体晶格常数之间的关系。该公式可以用于计算晶体晶格常数，是电子衍射标定的重要基础。2d2d衍射环的半径λλ电子的波长θθ衍射角hklhkl晶面的晶面指数电子衍射标定的原理电子衍射电子束穿过晶体时发生衍射。衍射图样晶体结构信息晶格常数衍射图样中衍射斑点位置晶格参数晶胞尺寸德拜-谢尔公式计算晶格常数衍射角电子束能量电子衍射标定的实践1样品制备样品制备非常重要，影响衍射结果的准确性2衍射图采集使用电子衍射仪获取衍射图像3图像处理利用软件对图像进行处理分析4数据分析根据衍射图计算晶格常数等信息电子衍射标定的实践是将理论应用到实际操作的过程。它需要一系列的步骤，包括样品制备，衍射图采集，图像处理和数据分析。电子衍射标定的步骤1图像获取通过电子衍射仪器获取电子衍射图像，并保存为数字文件。2图像测量使用专业的图像分析软件测量电子衍射图像中衍射环或斑点的位置和强度。3数据计算利用电子衍射理论公式，根据测量数据计算晶格常数、结构因子等材料信息。4误差分析评估实验过程中的系统误差和随机误差，分析其对结果的影响。5结果评估对计算结果进行验证和分析，评估其可靠性和准确性。电子衍射图像的获取电子衍射仪电子衍射仪是获取电子衍射图像的关键设备。它使用电子束轰击样品，并通过收集衍射电子来生成图像。电子衍射图像电子衍射图像是一个由衍射电子形成