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第八章 透射电子显微镜 透射电镜的结构原理 射透电镜的主要性能 2.2 透射电镜的主要性能指标 分辨率 放大倍数 加速电压 一. 分辨率 分辨率是透射电镜的最主要性能指标，它表征电镜显示亚显微组织、结构细节的能力。两种指标： 点分辨率—表示电镜所能分辨的两点之间的最小距离； 线分辨率—表示电镜所能分辨的两条线之间的最小距离，通常通过拍摄已知晶体的晶格象来测定，又称晶格分辨率。 图2－6为测量点分辨率和线分辨率的照片。 二、放大倍数 透射电镜的放大倍数是指电子图象对于所观察试样区的线性放大率。目前高性能透射电镜的放大倍数变化范围为100倍到80万倍。 三、 加速电压 电镜的加速电压是指电子枪的阳极相对于阴极的电压，它决定了电子枪发射的电子的波长和能量。 加速电压高，电子束对样品的穿透能力强，可以观察较厚的试样，同时有利于电镜的分辨率和减小电子束对试样的辐射损伤。 目前普通透射电镜的最高加速电压一般为100kV和200kV，通常所说的加速电压是指可达到的最高加速电压。 HNU-ZLP * 2.1 透射电镜的结构原理 目前，风行于世界的大型电镜，分辨本领为2~3 埃，电压为 100～500kV，放大倍数50~1200000倍。由于材料研究强调综合分析，电镜逐渐增加了一些其它专门仪器附件，如扫描电镜、扫描透射电镜、X射线能谱仪、电子能损分析等有关附件，使其成为微观形貌观察、晶体结构分析和成分分析的综合性仪器，即分析电镜。它们能同时提供试样的有关附加信息。 高分辨电镜的设计分为两类：一是为生物工作者设计的，具有最佳分辨本领而没有附件；二是为材料科学工作者设计的，有附件而损失一些分辨能力。另外，也有些设计，在高分辨时采取短焦距，低分辨时采取长焦距。 我们这里先看一看一些电镜的外观图片，再就电镜共同的结构原理和日趋普及的分析电镜的有关部分做一介绍。 ??? 日本日立公司H－700 电子显微镜，配有双倾台 ，并带有7010扫描附件和 EDAX9100能谱。该仪器 不但适合于医学、化学、 微生物等方面的研究，由 于加速电压高，更适合于 金属材料、矿物及高分子 材料的观察与结构分析， 并能配合能谱进行微区成 份分析。 ● ? 分 辨 率：0.34nm● ? 加速电压：75KV－200KV● ? 放大倍数：25万倍● ? 能 谱 仪：EDAX－9100● ? 扫描附件：S7010 　 CM200-FEG场发射枪电镜 JEM-2010透射电镜 加速电压200KVLaB6灯丝点分辨率 1.94? 加速电压20KV、40KV、80KV、 160KV、200KV可连续设置加速电压热场发射枪晶格分辨率 1.4?点分辨率 2.4?最小电子束直径1nm能量分辨率约1ev倾转角度α=±20度?? ?????β=±25度 JEM-2010透射电镜 加速电压200KVLaB6灯丝点分辨率 1.94? EM420透射电子显微镜 加速电压20KV、40KV、60KV、 80KV、100KV、120KV晶格分辨率 2.04?点分辨率 3.4?最小电子束直径约2nm倾转角度α=±60度????? ??β=±30度 Philips CM12透射电镜 加速电压20KV、40KV、60KV、80KV 、100KV、120KVLaB6或W灯丝晶格分辨率 2.04?点分辨率 3.4?最小电子束直径约2nm；倾转角度α=±20度??????? β=±25度 CEISS902电镜 加速电压50KV、80KVW灯丝顶插式样品台能量分辨率1.5ev倾转角度α=±60度???????转动4000 2 1 3 4 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 17 18 19 20 图2－1 光源 中间象 物镜 试样 聚光镜 目镜 毛玻璃 电子镜 聚光镜 试样 物镜 中间象 投影镜 观察屏 照相底板 照相底板 图2－2 电镜一般是电子光学系统、真空系统和供电系统三大部分组成。 一 . 电子光学系统 图2-1 是近代大型电子显微镜的剖面示意图，从结构上看，和 光学透镜非常类似。 1. 照明部分 （1）阴极：又称灯丝，一般是由0.03~0.1毫米的钨丝作成V 或Y形状。 （2）阳极：加速从阴极发射出的电子。为了安全，一般都是 阳极接地，阴极带有负高压。 （3）控制极：会聚电子束；控制电子束电流大小，调节象的 亮度。 阴极、阳极和控制极决定着电子发射的数目及其动能，因此， 人们习惯上把它们通称为“电子枪”。 （4）聚光镜：由于电