透射电子显微学

透射电子显微学

透射电子显微学的内容组成透射电子显微镜的结构和工作原理

晶体薄膜样品的制备电子衍射的原理及其分析技术与应用 晶体薄膜的衍衬理论及缺陷和第二相的 衍衬分析

本课程主要内容绪论 倒易点阵及电子衍射基础 单晶电子衍射图的分析及标定 孪晶电子衍射图的分析 菊池衍射图的分析及应用 两相取向关系的测定 高阶劳厄电子衍射图的分析及应用 晶体的其它衍射效应及复杂衍射花样特征 晶体薄膜的衍射衬度原理概述 晶体缺陷和第二相的衍衬分析 弱束暗场技术及透射电镜相关技术

绪 论透射电子显微镜研制的基础

透射电子显微镜的发展电子显微学的发展历程 透射电子显微镜的应用领域

透射电子显微镜工作原理简介

透射电子显微镜研制的基础 电子束作为显微镜光源的先决条件 1. 高速运动电子具有波动性 2. 电子波能实现聚焦成像 1924年德布罗意指出接近光速运动的微观粒子具 有波动性，1926 ~ 1927年的电子衍射实验证实了 电子的波动性 1926年，发现轴对称非均匀磁场可使电子束聚焦

透射电镜的点分辨率为：

ds 0.65C

1/ 4 3 / 4 s

增大加速电压和减小球差 透射电子显微镜的发展 系数是提高分辨率的途径 1934年 研制出第一台透射电子显微镜，分辨率为50nm;

1939年 制造第一台商品透射电镜，分辨率优于10nm; 1954年 透射电子显微镜的分辨率优于1nm; 目前 透射电子显微镜的分辨率为0.1~0.2nm; 经球差矫正的透射电镜分辨率达0.07nm; 我国的透射电镜研制始于1950年后，1977年分辨率达0.3nm。

电子显微学发展的历程 1949年以前 使用复型样品 衬度机制为质量厚度衬度

1949年以后 使用薄膜样品 衬度机制为衍射衬度 上世纪50年代 开创了透射电子显微学 以衍衬成像技术研 究材料内部微观结构和晶体缺陷 第一阶段 上世纪70年代 发展了以相位衬度机制成像的高分辨电子 显微学 从原子尺度研究材料的原子排列 第二阶段 上世纪80年代 开始兴起高空间分辨率分析电子显微学 用 EDS、EELS和微衍射进行微区成分和结构分析 第三阶段

透射电子显微镜的应用领域透射电子显微镜的应用目前已渗透到诸多研究领域，

主要包括： 固体物理 固体化学

在透射电镜研制成功40年以后， 其发明者—鲁什卡于1986年获得 诺贝尔物理学奖，充分显示了透 射电镜在各科学研究领域中所发 挥的重要作用。

材料科学 化工 地质矿物学 生物学 医学

透射电子显微镜工作原理简介

电子光学系统的组成阿贝成像原理 透射电子显微镜的成像原理

电子光学系统的组成

电子照明部分 (电子枪、聚光镜) 样品室 成像放大部分 (物镜、中间镜、投影镜) 图像观察与记录部分

阿贝成像理论

O1O2 O3

G

I3

O-G I2

I1

物平面

物镜

背焦面

像平面

透射电镜成像原理背焦面

A物镜背焦面

A

样品

A

A

像平面 中间镜

●● ●

像平面

A

A

A

A

● ● ●

物镜成像原理

成像操作模式

衍射操作模式

第一章 倒易点阵及电子衍射基础倒易点阵

正点阵与倒易点阵的指数互换晶体学计算公式

布拉格定律及其几何图解倒易点阵与电子衍射图的关系

第一节 倒易点阵 布拉菲点阵自然界的晶体可划分为7个晶系，每个晶系最多有4 种布拉菲 点阵，7 个晶系共有14 种布拉菲点阵

a a a 简单立方 a

a a a 体心立方

a

a

面心立方

立方晶系 a = b = c, = = = 90

第一节 倒易点阵 布拉菲点阵

ca a 简单正方 a

ca

体心正方

正方晶系 a = b c, = = = 90

第一节 倒易点阵 布拉菲点阵简 单 正 交 c b c b 底 心 正 交

a

a

体 心 正 交

cb a a

cb

面 心 正 交

正交晶系 a b c, = = = 90