第八章 透射电子显微分析课件.ppt

hxtzzg9-第八章透射电子显微分析§8.1透射电子显微镜工作原理及构造3．成像系统由物镜、中间镜和投影镜组成。将衍射花样或图像投镜到荧光屏上。来自样品的电子→物镜→背焦面上会聚为斑点→形成了衍射花样（物镜的背焦面与中间镜的物平面重合）→在荧光屏上得到衍射花样。来自样品的电子→物镜→背焦面上形成了衍射花样→像平面上重新组合相干成像（物镜的像平面与中间镜的物平面重合）→在荧光屏上得到显微像hxtzzg9-第八章透射电子显微分析照明系统成像系统:聚光镜与物镜之间放置样品hxtzzg9-第八章透射电子显微分析成像系统成像系统主要由物镜、中间镜和投影镜组成。（1）物镜用来形成第一幅高分辨率电子显微图像或电子衍射花样的透镜。透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于物镜。因为物镜的任何缺陷都被成像系统中其它透镜进一步放大。欲获得物镜的高分辨率，必须尽可能降低像差。通常采用强激磁，短焦距的物镜。是强激磁短焦距的透镜，放大倍数较高，一般为100-300倍。目前，高质量的物镜其分辨率可达0.1nm左右。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析1)物镜物镜的分辨率主要取决于极靴的形状和加工精度。极靴的内孔和上下级之间的距离越小，物镜的分辨率越高。为了减少物镜的球差，往往在物镜的后焦面上安放一个物镜光阑。物镜光阑不仅具有减少球差，像散和色差的作用，而且或以提高图像的衬度。此外，物镜光阑位于后焦面的位置上时，可以方便的进行暗场及衬度成像的操作。在用电子显微镜进行图像分析时，物镜和样品之间和距离总是固定不变的，（即物距L1不变）。因此改变物理学镜放大倍数进行成像时，主要是改变物镜的焦距和像距（即f和L2）来满足成像条件。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析2）中间镜弱激磁的长焦距变倍透镜，可在0-20倍范围调节。当M1时，用来进一步放大物镜的像；当M1时，用来缩小物镜的像。在电镜操作过程中，主要是利用中间镜的可变倍率来控制电镜的放大倍数。如果把中间镜的物平面和物镜的像平面重合，则在荧光屏上得到一幅放大像，这就是电子显微镜中的成像操作，如图a。如果把中间镜的物平面和物镜的后焦面重合，则在荧光屏上得到一幅电子衍射花样，这就是电子显微镜中的电子衍射操作，如图b。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析3）投影镜作用是把经中间镜放大（或缩小）的像（电子衍射花样）进一步放大，并投影到荧光屏上，它和物镜一样，是一个短焦距的强磁透镜。投影镜的激磁电流是固定的。因为成像电子束进入投影镜时孔镜角很小（约10-3rad）,因此它的景深和焦距都非常大。即使改变中间镜的放大倍数，使显微镜的总放大倍数有很大的变化，也不会影响图像的清晰度(why?)。有时，中间镜的像平面还会出现一定的位移，由于这个位移距离仍处于投影镜的景深范围之内，因此，在荧光屏上的图像仍旧是清晰的。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析成像系统高性能的透射电镜大都采用5级透镜放大，即中间镜和投影镜有两级，分第一中间镜和第二中间镜，第一投影镜和第二投影镜。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析观察和记录装置包括荧光屏和照相机构，在荧光屏下面放置一下可以自动换片的照相暗盒。照相时只要把荧光屏竖起，电子束即可使照相底片曝光。由于透射电子显微镜的焦长很大，虽然荧光屏和底片之间有数十厘米的间距，仍能得到清晰的图像4.观察与记录系统hxtzzg9-第八章透射电子显微分析透射电镜的结构图5-11是透射电镜的外观照片。通常透射电镜由电子光学系统、电源系统、真空系统、循环冷却系统和控制系统组成，其中电子光学系统是电镜的主要组成部分。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析透射电镜的结构图5-12是电子光学系统的组成部分示意图。由图可见透射电镜电子光学系统是一种积木式结构，上面是照明系统、中间是成像系统、下面是观察与记录系统。hxtzzg9-第八章透射电子显微分析样品台的作用是承载样品，并使样品能作平移、倾斜、旋转，以选择感兴趣的样品区域或位向进行观察分析。透射电镜的样品是放置在物镜的上下极靴之间，由于这里的空间很小，所以透射电镜的样品也很小，通常是直径3mm的薄片。§8.2透射电镜的主要部件一、样品台hxtzzg9-第八章透射电子显微分析样品台与试样hxtzzg9-第八章透射电子显微分析透射电镜的主要部件消像散器可以是机械式的，可以是电磁式的。机械式的是在电磁透镜的磁场周围放置几块位置可以调节的导磁体，用它们来吸引一部分磁场，把固有的椭圆形磁场校正成接近旋转