第三章透射电子显微镜.pptVIP

透射电镜的构造1.照明系统照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中及倾斜调节装置组成。它的作用：是为成像系统提供一束亮度高、相干性好的照明光源。为满足暗场成像的需要照明电子束可在2-3度范围内倾斜。

电子枪：发射电子的照明源。0.03-0.1mmV字形钨丝。栅极电极（控制极）控制电子束的形状和发射强度。阳极（加速极）使阴极发射的电子获得较高的动能，形成定向高速的电子流。一般电镜加速电压为35－300KV.聚光镜:作用是将电子枪所发出的电子束汇聚到试样平面上，并调节试样平面的孔径角、电流密度和照明光斑尺寸大小。第29页，共67页，星期日，2025年，2月5日样品室

样品室中有样品杆、样品杯及样品台。其位于照明部分和物镜之间，它的主要作用是通过试样台承载试样，移动试样。2.成像系统成像系统一般由物镜、中间镜和投影镜组成。物镜的分辨本领决定了电镜的分辨本领，中间镜和投影镜的作用是将来自物镜的图像进一步放大。第30页，共67页，星期日，2025年，2月5日透射电镜的构造样品室位于照明部分和物镜之间，一般还可以配置加热，冷却和形变装置。物镜是最关键部分，透射电镜分辨本领的好坏在很大程度上取决于物镜的优劣。物镜的最短焦距可达1mm，放大倍率～300倍，最佳理论分辨率可达0.1nm，实际分辨率可达0.2nm。物镜光阑加在物镜前，主要是为了缩小物镜孔径角的作用。衬度光阑加在物镜后，可以提高振幅衬度作用。中间镜和投影镜和物镜相似，但焦距较长。主要是将来自物镜的电子象继续放大。第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日透射电子显微镜中，物镜、中间镜，投影镜是以积木方式成像，即上一透镜的像就是下一透镜成像时的物，也就是说，上一透镜的像平面就是下一透镜的物平面，这样才能保证经过连续放大的最终像是一个清晰的像。在这种成像方式中，如果电子显微镜是三级成像，那么总的放大倍数就是各个透镜倍率的乘积。透射电镜的构造三级放大成像第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日透射电镜的放大倍数总放大倍数M总＝M物×M中×M投物镜成像是分辨率的决定因素物镜放大倍率，在50-100范围；中间镜放大倍率，数值在0-20范围；投影镜放大倍率，数值在100-150范围总放大倍率在1000-200,000倍内透射电镜的构造第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日成像系统补充说明：由物镜、中间镜(1、2个)和投影镜(1、2个)组成。成像系统的两个基本操作是将衍射花样或图像投影到荧光屏上。通过调整中间镜的透镜电流，使中间镜的物平面与物镜的背焦面重合，可在荧光屏上得到衍射花样。若使中间镜的物平面与物镜的像平面重合则得到显微像。透射电镜分辨率的高低主要取决于物镜。第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日3.观察和记录系统透射电镜的构造该系统由荧光屏、照相机、数据显示等组成．在分析电镜中，还有探测器和电子能量分析等附件第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日真空系统真空系统由机械泵、油扩散泵、换向阀门、真空测量仪及真空管道组成。它的作用是排除镜筒内气体，使镜筒真空度至少要在10-4pa以上。如果真空度低的话，电子与气体分子之间的碰撞引起散射而影响衬度，还会使电子栅极与阳极间高压电离导致极间放电，残余的气体还会腐蚀灯丝，污染样品。透射电镜的构造第36页，共67页，星期日，2025年，2月5日为了保证电子运动，减少与空气分子的碰撞，因此所有装置必须在真空系统中，一般真空度为10-2～10-4Pa。利用场发射电子枪时，其真空度应在10-6-10-8Pa左右。可采用机械泵，油扩散泵，分子泵等来实现。目的：延长电子枪的寿命，增加电子的自由程，减少电子与残余气体分子碰撞所引起的散射以及减少样品污染。第37页，共67页，星期日，2025年，2月5日电源系统：需要两个独立的电源，一是使电子加速的小电流高压电源；二是使电子束聚焦与成像的大电流低压磁透镜电源。透射电镜的构造加速电压和透镜磁电流不稳定将会产生严重的色差及降低电镜的分辨本领，所以加速电压和透镜电流的稳定度是衡量电镜性能好坏的一个重要标准。

透射电镜的电路主要由高压直流电源、透镜励磁电源、偏转器线圈电源、电子枪灯丝加热电源，以及真空系统控制电路、真空泵电源、照相驱动装置及自动曝光电路等部分组成。另外，许多高性能的电镜上还装备有扫描附件、能谱议、电子能量损失谱等仪器。第38页，共67页，星期日，2025年，2月5日安全系统总调压变压器真空电源系统透镜电源系统高压电源系统辅助电源系统透射电镜的构造电源系统可分为：第39页，共67页，星期日，2025年，2月5日