3.4透射电子显微像及衬度(精简版)程序.ppt

R z 0 t t/2 t1 1. Ig随t/2-t1作周期性变化，故层错像为平行于层错与膜面交线的条纹； 2. ?＝2n?时，层错条纹不可见, 由此可测定R; 层错 层错 申明 为了避免版权纠纷，本课程不提供PPT格式课件拷贝，仅提供PDF格式或Word格式文件作为参考。 所有课件内容请勿网上转载，一切后果传播者自行负责。 * * * * 随试样厚度t和ρ变化的电子像强度剖面图 * * * * 2. 衬度的形成 物镜光阑：在电镜中置于物镜的后焦面上，阻挡大角度散射电子的光阑，称物镜光阑。 物点A 散射的电子 散射角α＜ α物镜光阑， 能通过光阑，聚焦于像平面成像 散射角α＞ α物镜光阑， 被光阑挡住，不能参与成像 * * 物镜光阑与衬度像 由于物镜光阑阻挡了散射角大的电子，改善了衬度，又称衬度光阑。 效 果：形成衬度 若总散射截面QC＞QB＞ QA , 则: C区域散射的电子大部分被光阑挡住 B区域散射的电子小部分被光阑挡住 A区域散射的电子都能通过光阑成像 像点亮度：C’ B’ A’ → 形成衬度 * * 3. 复型像及复型像衬度 复型像衬度的形成：复型膜把试样表面的形貌差别转变为在电子束方向上的厚度差别——衬度。 复型像衬度的特点：复型膜试样整个区域的密度相同，虽有一定的厚度差别，但由厚度t差别引起的衬度很小。 复型像衬度的改善：以一定角度在复型膜上蒸镀密度大的重金属原子，如Cr、Pt等，增加试样形貌不同部位的密度差别，从而改善图像衬度。 * * 多孔玻璃经腐蚀断面的二级复型透射电镜像 * * 三、衍射衬度与衍衬像 1. 衍射衬度像 2. 衍射衬度的产生 * * 1. 衍射衬度像 衍射衬度：基于晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同而形成的衬度。 衍衬像：根据衍射衬度原理形成的电子图像。 选择衍射成像：可选择一定的衍射束成像，称~。 选择单光束——衍衬像； 选择多光束——晶格像 选择衍射成像的做法：用 物镜光阑 套住物镜后焦面的中心透射斑或某一衍射斑（只让它成像），而把其它所有斑点挡住。 * * 明场像：用透射束成像(BF)——清晰、明亮； 暗场像：用衍射束成像(DF)。 （1）单光束成像 暗场像 明场像 中心暗场像 * * 图2-53薄膜衬度像 (a)明场像；(b)暗场像。 * * （2）双光束成像 若转动晶体使某一晶面组（hkl）精确满足布拉格条件，而其它晶面组都偏离布喇格条件较多，此时得到的衍射谱除中心有一个很亮的透射斑外，还有一个很亮的hkl衍射斑，而其它衍射斑都很弱，这种衍射条件称为“双光束条件”。 I0=IT十Ig 在双光束条件下(不考虑吸收)，明场像与暗场像的衬度互补。 SiC中堆积层错的明场像和暗场像 * * 2. 衍射衬度的产生 I0入射电子束： A晶粒：各晶面完全不满足Bragg条件； B晶粒：某hkl晶面与入射电子束交成精确Bragg角θB产生衍射。 如果用物镜光阑把B晶粒hkl衍射束挡掉，只让透射束通过光阑孔进行成像： IA ≈ I0 IB ≈ I0 - Ihkl 则像平面上A、B的亮度不同（A亮 B暗），形成衬度。 * * 成像得到的普通暗场像，由暗场像可以看出，与衍射花样对应的晶粒应该是变亮的部分。我们看到有两个晶粒同时变亮，表明这两个晶粒的位向应该是比较接近的。另外需要指出来的是，由于在进行明场像和暗场像操作时，并没有特意倾转到双光束条件，因而所得到的明场像和暗场像的衬度并不完全互补。 下图为明场像和普通暗场像的实例。这是在钢铁材料的研究中拍下的奥氏体的明场像和暗场像，其中图a和图c是奥氏体在[011]晶带轴下的电子衍射衍射花样；图b是用物镜光阑直接套住射斑以后成像得到的明场像，图d是在不倾转光路的前提下，直接用物镜光阑套住衍射花样中的一个{200}衍射斑 * * 四、相位衬度和高分辨力像 （1）相位衬度的形成 （2）高分辨力像 电子束传播通过非常薄的试样时，试样中原子核和核外电子产生的库仑场会使电子波的相位有起伏，如果能把这个相位变化转变为像衬度，则称为相位衬度。 * * 入射电子受到试样原子散射，分成透射波和散射波两部分，它们相位差为π/2 ，二者相干产生的合成波振幅与透射波振幅相近，相位稍不同--→二者振幅接近，强度差很小，所以不能形成像衬度。 （1）相位衬度的形成 如果设法引入附加的相位差，使散射波改变π/2位相，则合成波与透射波的振幅就有较大差别，从而产生衬度——相位衬度。 引入附加相位差的最常用方法