第91章透射电子显微镜.pptVIP

超薄碳膜超薄碳膜：也是支持膜的一种。是在微栅的基础上，叠加了一层很薄的碳膜（3-5nm）。超薄碳膜目的：用薄碳膜把微孔挡住。针对分散性很好的纳米材料。如：10nm以下粉样，分散性极好，用微栅就会从微孔中漏出，若在微栅孔边缘，因膜厚会影响观察。超薄碳膜上纳米材料的高分辨像第62页，共87页，星期日，2025年，2月5日超高真空要求：为减小闪烁噪音，要求场发射电子枪在超高真空（10-8Pa）的条件下工作。但即使这样，也不能完全克服。结果影响了因此，如何改善场发射电子枪发射电子束流的稳定性，减小其闪烁噪音，一直是人们的努力目标。技术进展1、采用新型的阴极材料阴极材料主要在如下两个方面来努力：（1）具有小的电子逸出功；（2）在工作条件下材料的成分和组织结构稳定。第30页，共87页，星期日，2025年，2月5日③场致发射电子枪场致发射电子枪：有三种①（310）钨单晶作冷阴极（工作温度为室温）（冷场）；②（100）钨单晶作热阴极（工作温度为1800K，热场）但电子枪的闪烁噪音都很大。③近年研制出一种以ZrO/W（100）单晶作肖特基式阴极场致发射电子枪（热场）。优点：在1800K下电子发射稳定，闪烁噪音小，要求场强低，可在低真空度下工作。已愈来愈多地在SEM、TEM等电子光学仪器中得到应用。第31页，共87页，星期日，2025年，2月5日LifeofSchottkyEmitterZrO2的作用：降低逸出功Ionizedairbombardandetchoffzirconiumoxideonthetipofemitter.发射体EmitterZrO2电离的空气分子Ionizedair残余空气分子AirflowZrO2电离的空气分子与“撞击”发射体IonizedairhitemitterZrO2脱落ZrO2SputteredZrO2流向发射体尖端ZrO2movetotipJSM-7000Fcontents第32页，共87页，星期日，2025年，2月5日各种电子枪的比较热电子发射场发射电子枪种类钨灯丝W六硼化镧LaB6热场发射ZrO/W100冷场发射W310光源尺寸(μm)50100.1-10.01-0.1发射温度(K)280018001800300能量发散度(eV)2.31.50.6-0.80.3-0.5束流(μA)1002010020-100束流稳定度稳定较稳定稳定不稳定闪光处理(flash)不需要不需要不需要需要亮度(A·cm-2·str-1)5×1055×1065×1085×108真空度10-310-510-710-8使用寿命几个月约1年3-4年约5年电子枪费用(US$)201,000较贵较贵第33页，共87页，星期日，2025年，2月5日2.聚光镜（1）对放大倍数为几十万倍的高分辨电镜，要求照射到样品上的电子束应很小。照明系统双聚光镜光路系统聚光镜：就是对电子束进一步聚焦作用。以获得一束强度高、直径小、相干性好的电子束。双聚光镜系统：组成第一聚光镜及光阑（固定）第二聚光镜及光阑（可变）如图。第34页，共87页，星期日，2025年，2月5日2.聚光镜（2）1.第一聚光镜（CL1）：为强激磁、汇聚透镜，束斑缩小率为10～50倍左右，将电子束斑缩小为1～5μm；照明系统双聚光镜光路系统CL1CL2当电子束斑位于CL1的两倍焦距外（L1＞2f1）时，光斑将缩小（10～50倍）。此时，物距（L1）不变、可改变焦距（f1）和像距（L2）来满足成像条件。第35页，共87页，星期日，2025年，2月5日2.聚光镜（3）2.第二聚光镜（CL2）：因第一聚光镜焦距很小，无法在其下放置样品及其他附件，故在其（CL1）下面还须加入第二聚光镜（CL2）。CL1CL2照明系统双聚光镜光路系统第二聚光镜：弱激磁、会聚透镜，长焦距。聚焦：对电子束进一步聚焦。（L1＞2f1）放大：当束斑一次像位于第二聚光镜的略小于两倍焦距（L1＜2f1）位置上，可得放大二次束斑像（约2倍）。第36页，共87页，星期日，2025年，2月5日2.聚光镜（4）3.双聚光镜优点：①可较大范围调节电子束斑大小、强度，以限制样品上被照射的面积。CL1CL2照明系统双聚光镜光路系统放大倍数愈大，要求照射区域愈小。CL1保持一般不变，将电子束斑缩小近一个数量级；通过调整CL2激磁电