电子显微与探针.pptVIP

一个电子被原子散射，散射角大于或等于某一定角α的概率称为该试样物质对电子的“散射截面”用σα表示。 σα包括: ①弹性散射截面 σe， σe ∝Z4/3/V ②非弹性散射截面σi, σi∝Z1/3/V Z:原子序数 ；V：加速电压 σα=σe +σi 可见，随原子序数Z的增加，散射截面σα增加。 重元素比轻元素对电子的散射能力强; 随加速电压（V）的增加，散射截面下降，试样对电子的散射能力减小。 由于非弹性散射电子方向改变导致能量损失、造成色差，使图像的清晰度下降？。 将弹性散射截面与非弹性散射截面对比，可以得到 σe/σi= （Z4/3/V）×（V / Z1/3）＝ Z 从式中可以看出，原子序数（Z）越小，非弹性散射所占的比例越大， 利用散射电子成像时，由于轻元素试样成像的色差较大，因此图像清晰度下降？。 (2) 三级中倍成像 如适当改变物镜激磁强度，使物镜成像于中间镜之下，中间镜以物镜像为“虚物”，将其形成为缩小的实像于投影镜之上，投影镜以中间镜像为物，成像于荧光屏或照相底片上。 结果获得中等放大倍数的像，约几千至几万倍，光路图如图20.6（b）所示。 （3）二级低倍成像 当关闭物镜，减弱中间镜激磁强度，使中间镜起长焦距物镜的作用，成像于投影镜之上，投影镜以中间镜像为物，成像于荧光屏或照相底片上。 获得100～300倍，视域较大的图象，以便为高倍观测选定区域。 如图20.6（c）所示。 （4）多级成像系统 高性能的透射电子显微镜具有多级成像系统。 如四级成像系统，除物镜和投影镜外，还有两个中间镜。 如五级成像，除物镜外，有两个中间镜，两个投影镜。 从成像原理看，多级与三级成像原理系统相似。 1.1.3图像观察和记录系统 电子显微镜采用荧光屏观察图像和照相方式记录。 电子投影射到荧光屏上时，将会出现与电子分布强度成比例的可见光图像. 将照相装置的快门打开，也就是把荧光光屏翻起，即可使照相底片曝光。 记录下电子强度分布图像 电子感光片是一种对电子束曝光敏感，颗粒很小的溴化物乳胶底片， 照相曝光时间仅需几秒钟， 采用电磁快门，曝光均匀。 采用计算机控制，可拍系列照片等。 由于荧光屏分辨率比人眼好，因此只要仪器调整好，拍摄的照片上能够得到更好的细节。 1.1.4 样品室和样品台 透射电子显微镜的样品室有一定的空间，可以装配各种不同功能的样品台外，还可以安装一些探测器，如二次电子探测器、x射线能谱仪探测器、电子能量损失谱仪探测器等。 此外，还可以装入倾斜台、旋转台、冷台、热台及拉伸台等这样利用一台透射电镜，可以进行广泛的研究达到多功能的效果。 1.2 真空系统 保持透射电子显微镜体的高真空是正常工作所必须的条件。 (1)在空气中，运动的电子与气体碰撞而散射时，电子能量很快减小，使得电子的平均自由路径很小。 在电子显微镜中，从电子枪灯照到荧光屏的距离约为1m，为了使电子的平均自由路径大于这个距离，需要优于1.33×10－2Pa的真空度。 (2) 电子枪处于高真空状态下，可以保证绝缘性能良好，可以避免高压放电，保持高压状态稳定，进而使电子照明效果良好。 (3) 高真空可以延长电子枪的寿命，保证了透射电子显微镜较长时间内工作条件稳定。 (4) 试样处于高真空中可以减小污染等，使电子图像质量提高。 高分辨的透射电子显微镜，加速电压很高，为200KV左右 这就必须使真空度更高，真空度要优于1.33×10－4～1.33×10－5Pa 为了达到透射电子显微镜体内的高真空， 通常采用旋转机械泵抽前级真空，使真空度达到1.33Pa 再用油扩散泵抽高真空，使真空度达到1.33×10－3Pa。 若要更高的真空，可以用离子吸附泵等。 1.?3电器系统 电器系统包括： ①电子枪高压电源。 ②磁透镜激磁电流电源。 ③电对中系统、消像散器、真空阀门、 照相及自动控制系统的电器电源。 ④真空系统电源。 ⑤安全保护电器，自动关闭真空阀 门；如真空不良，高压电压不稳 时，自动关机。 ⑥透射电镜的计算机控制系统 2.???透射电子显微镜的性能 透射电子显微镜的性能主要有以下几点： 分辨本领、放大倍数、 加速电压、衍射相机长度、 自动化程度，以及仪器所具备的各种功能等。 2.1分辨本领（分辨率） 透射电子显微镜的分辨本领：是表征电子显微镜观察物质微观细节的能力，是指示仪器