第91章透射电子显微镜.pptxVIP

第八章 透射电子显微镜 1 2 透射电镜的结构与原理 透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy 简称TEM） 是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨本领、高放大倍数的电子光学仪器。 透射电镜的结构：由电子光学系统、电源与控制系统及真空系统三部分组成。 电子光学系统： （镜筒），是透射电镜的核心。 它由照明系统、成像系统和观察记录系统分为三部分。 透射电镜的光路原理：与透射光学显微镜十分相似。 3 透射电镜光路原理与光镜比较 图8-1 透射显微镜构造原理和光路 透 射 电 子 显 微 镜 透 射 光 学 显 微 镜 照 明 系 统 成像系统 4 日本电子公司透射电镜 JEM-2100 日本电子公司高分辨率的TEM JEM-2100 5 日本电子公司透射电镜 JEM-2100（HR） 我校新安装的TEM ●点分辨率：0.23nm ●晶格分辨率：0.14nm ●加速電圧：80～200kV ●倍率：×50～1,500,000 6 JEM-2010透射电镜镜筒剖面图 1－高压电缆 2－电子枪 3－阳极 4－束流偏转线圈 5－第一聚光镜 6－第二聚光镜 8一电磁偏转线圈 10一物镜消像散线圈 7－聚光镜光阑 9－物镜光阑 11一物镜 12－选区光阑 15－第三中间镜 13－第一中间镜 14一第二中间镜 16－高分辨衍射室 17－光学显微镜 19－荧光屏 18一观察窗 20、21－发、收片盒 22－照相室 7 原荷兰PHILIPS公司透射电镜 CM200-TEM 用于普通的材料研究 CM120-TEM 可用于生命科学领域 8 FEI公司TECNAI系列透射电镜 Tecnai F20 Tecnai F30 9 高電圧電子顕微鏡 JEM-ARM1300 日本电子公司（JEOL) 的超高压電子顕微鏡。 ●加速電压：400～1,300kV ●点分解能：0.10nm ●倍 率：×200～1,500,000 10 冷场发射球差校正透射电镜 JEM-ARM200F 2010年7月，JEOL必威体育精装版推出冷场发射双球差校正原子分辨和分析型透射电镜。技术参数： 1、原子分辨率： STEM 0.08 nm ，TEM0.19 nm (Cs =0.11nm ） 2、放大倍数： STEM :100～1500万，TEM:50～200万 3、加速电压：200 kV 4、球差校正器： STEM Cs corrector (标配) TEM Cs corrector （可选） 5、其他附件： EDS/EELS /CCD camera, etc. 11 主要特点 JEM-ARM200F创新点： 一般场发射透射都是热场发射，冷场发射能量发散度小，相干性好，但稳定性差，亮度低，无法保证使用需求。 JEOL必威体育精装版设计开发的冷场发射电子枪亮度高，稳定性强，解决了这个长期困扰的技术难题。 标配照明系统球差校正器，STEM分辨率 0.08 nm； 选配成像系统的球差校正器：点分辨率可提高到 0.11 nm。 使得透射电镜的在原子级分辨本领和原子级的分析能力有了质的提高。 在保证分辨率0.078nm同时，能量分辨率提高到0.3eV，极大增强了原子级观察和分析能力。 12 （CFEG Cs corrected TEM） 采用多种新技术和设计确保实现原子级分辨率，极强的抗干扰能力和超高稳定性。 操作极为简单：克服了球差校正透射电镜难于操作的难题。 西安交通大学：2009年12月购置 中科院大连化物所： 2010年12月购置 中国科技大学：2010年9月购置 中国科学院物理研究所：2011年7月购置。 神华集团低碳清洁能源研究所：2011年6月购置。 13 美国第一台冷场发射电子枪的JEM-ARM200F安装在Florida State University’s Applied Superconductivity Center, housed in the National High Magnetic Field Laboratory。 其后美国的Brookheaven国家实验室，欧洲各国，日本东京大学、东北大学、名古屋大学、九州大学等；中国台湾清华大学也开始纷纷采购这一设备。 14 西安交通大学：新近购入JEM-ARM200F，是中国大陆第一台STEM球差校正透射电镜。 球差校正透射电镜有两种： 1）物镜球差校正器： 即在物镜成像系统，也称TEM球差校正器， 2）聚光镜球差校正器： 即在照明系统 ，称STEM球差校正器。可大幅提高STEM图像分辨率，还可提高微区分析能力，是透射电镜发展方向。 HAADF分辨率可达0.08nm，是目前世界世界顶尖级的商业化透射电镜。 STE