材料制备与表怔-4-TEM授课.pdf

透射电子显微镜在形貌分析上的应用 • 基本知识 透射电镜分析 • 透射电镜原理 • 透射电镜的结构 • 电子衍射原理 • 高分辨透射电镜 • 样品制备 • 材料应用 2 基础知识 透射电镜的基本原理 • 1924年，de Broglie提出波粒二象性假说 • 1926年，Busch发现了不均匀的磁场可以聚焦电子束 • 1933年，柏林大学研制出第一台电镜（点分辨率达到 50nm ） • 1939年，德国西门子公司生产出第一批商用透射电镜 （点分辨率10nm） • 1950年，开始生产高压电镜（点分辨率优于0.3nm， 晶格条纹分辨率由于0.14nm ） • 1956年，门特(Menter)发明了多束电子成像方法，开 • 阿贝光学显微镜衍射成像原理同样适合于透射电子显微镜。不 创了高分辨电子显微术，获得原子象。 仅可以在物镜的像平面获得放大的电子像，还可以在物镜的后 焦面处获得晶体的电子衍射谱，其成像原理图见图 3 4 阿贝光栅成像原理 与光学显微镜的比较 • 成像系统光路图如图所示。 • 光学显微镜的分辨率不可能高于200nm，限制因素是光波 • 当来自照明系统的平行电子束投射 的波长。 到晶体样品上后，除产生透射束外 • 加速电压为100 KV的电子束的波长是0.0037nm。最小分 还会产生各级衍射束，经物镜聚焦 辨率可达0.002nm左右，因此，电子波的波长不是分辨率 后在物镜背焦面上产生各级衍射振 的限制因素。球差和色差是分辨率的主要限制因素。 幅的极大值。 • 透射电镜可以获得很高的放大倍数150万倍。可以获得原 • 每一振幅极大值都可看作是次级相