河南理工03透射电镜.ppt

N20, ageing for 20 min. N20, ageing 240 min. ? ?析出相单独观察—形状、大小、分布 引自田宝辉博士工作 三、相位衬度 （高分辨电子显微像） d d/2 三、相位衬度 （高分辨电子显微像） 三、相位衬度 （高分辨电子显微像） 相位衬度像：除透射束外，同时让一束或多束衍射束参与成像。由于各束的相位相干作用而得到晶格（条纹）像或晶体结构（原子）像。 用来成像的衍射束（透射束可视为零级衍射束）愈多，得到的晶体结构细节愈丰富。 相位衬度成像光路图 衍射衬度(振幅衬度) 物面波φ0(r) 1. 电子束通过试样，相位受到晶体势场的调制，在试样下表面处得到带有晶体结构信息的物面波φ0(r). 2. 物面波φ0(r)经过物镜的作用，在后焦面上得到衍射束，用衍射波函数Q(g)表示。物镜起着频谱分析器的作用，把物面波中的透射波和各级衍射波分开。从数学上讲，物镜对φ0(r)进行了一次傅里叶变换。记作Q(g)=Fφ0(r) 衍射波Q(g) Q(g)=Fφ0(r) 像面波φ(r) 相位衬度原理 φ(r)=φ(r)=F-1[Q(g)] 3. 透射束与衍射束相互干涉后，在像面上成像得到与所选衍射束相对应的晶格条纹像。这个过程，可理解为Q(g)乘上相位因子 exp(-iX(g))后的傅里叶逆变换, 其结果是衍射波还原成放大了的物面波，即像面波Φ(r)。 物面波φ0(r) 衍射波Q(g) Q(g)=Fφ0(r) 像面波φ(r) φ(r)=φ(r)=F-1[Q(g)] 间隙原子 空位 液体急冷态的非晶高分辨像 Fe 73.5CuNb3Si13.5B9 550℃1h微晶的晶格条纹像 Fe 73.5CuNb3Si13.5B9 Pt/Ti爆炸焊接Pt中的形变孪晶 TiAlNb合金中的生长孪晶 Cu合金中的生长孪晶 TiAlNb合金中的共格析出相 非共格析出相 Al-Mn合金中韧位错 Al-Mn合金中韧位错 Si3N4陶瓷中的晶界和三叉晶界 热等静压烧结 Si3N4陶瓷中的晶界和三叉晶界 化学气相沉积 Al-Si合金共格与共格界面 CuO纳米管 Al-Si合金粉末的高分辨像 * Hpu.edu.cn * 高分辨结构像举例 * Hpu.edu.cn * 位错衬度举例 * Hpu.edu.cn * 位错衬度举例 * Hpu.edu.cn * 第二相粒子的衬度举例 一般来说，可以通过两种方式引起第二相的衬度。 穿过粒子晶体的衍射波，其振幅和位相发生了变化。 粒子的存在引起周围点阵发生局部畸变，类似于位错的衬度。 透射电镜对样品的要求 试样最大尺寸，直径不超过3mm； 样品厚度足够薄，使电子束可以通过，一般厚度为100－200nm； 样品不含水、易挥发性物质及酸碱等 腐蚀性物质； 样品具有足够的强度和稳定性； 清洁无污染 制样技术—薄膜 生物样品、高分子材料—超薄切片 金属样品—电解双喷减薄 陶瓷样品—离子减薄 粉末样品—支持膜(铜网)分散 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 加 速 电 压 加速电压 75KV、120KV 200KV晶格分辨率 2.04?点分辨率 3.4?倾转角度α=±25度 β=±30度 能 谱 仪：EDAX－9100扫描附件：S7010 H－700透射电镜 透射电镜的分类和特点 加速电压 低压电镜 高压电镜 超高压电镜 加速电压小于200KV、加速电压低、电子束波长大、穿透能力弱、放大倍数低 加速电压介于200-400KV之间、加速电压高、电子束波长小、穿透能力强、放大倍数高 加速电压大于400KV、加速电压超高、电子束波长小、穿透能力强、能够进行动态观察 超高压电镜 属于近代电镜，一般配有电视装置与录像系统，能够进行原位动态观察，同时配有1200℃以下的加热平台，是研究相变最直观有效的手段。 200KV 400KV 照 明 系 统 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 CM200-FEG场发射电镜 加速电压20KV、40KV、80KV、 160KV、200KV可连续设置加速电压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 照明系统