超高分辨场发射透射电子显微镜配套附件
附件：
超高分辨场发射透射电子显微镜配套附件*本包透射电子显微镜配套附件包括CCD成像附件、铍双倾（杆）台、普通单倾（杆）台、能谱仪、波谱仪及相应的附属部件。为保证所有配套附件能用于同一台电子显微镜上，要求必须由电子显微镜厂商打包投标。
1. 工作条件
1.1 电力供应：220V（10%），50Hz，1φ; 380V（10%），50Hz，3φ
1.2 工作温度：15℃-25℃
1.3 工作湿度：< 60%
1.4 安装在200KV的透射电子显微镜或场发射扫描电子显微镜
2．主要功能
本包招标的超高分辨场发射透射电子显微镜的所有配套附件，包括透射电镜CCD相机、铍双倾台、普通单倾台、能谱仪、波谱仪及相应的附属部件，必须能安装在200KV超高分辨场发射透射电子显微镜上并进行联机使用。
3. 技术要求及配置
3.1透射电镜CCD相机
3.1.1 主要功能
透射电镜专用CCD相机是用于拍摄透射电镜显微图像和电子衍射的数字化图像记录设备，其拍摄的图像应拥有高质量的分辨率，并应具备数字化图像处理的功能；且能同时满足材料科学和生物、医学科学研究的要求。
*3.1.2 耦合方式：1:1光纤耦合，HCR技术（高衬度分辨率）；
*31.3 CCD感应器：像素≥2K×2K（400 万像素以上），单像素≤14μm，CCD 实际接受面积≥28.7mm×28.7mm
3.1.4安装位置：轴上，底部安装
*3.1.5 相机保护：CCD 机头可自动伸缩，具有可扩充电子能量损失谱仪的接口
3.1.6 闪烁体：标准多晶磷
3.1.7 读取噪音：≤5 counts
3.1.8 读取方式：多通道同时输出（≥4通道）
3.1.9 操作电压：最高可达200kV
3.1.10 读出速度：全分辨率模式≥0.8 帧/秒，4×binning下≥5 fps
3.1.11 Binning功能：1，2，3，4，6，8×
3.1.12 动态范围：≥16bit
3.1.13 冷却方式：半导体制冷，冷却温度为＜-20℃
3.1.14 抗炫功能：有
3.1.15 Digital streaming video 功能：有
*3.1.16 具备拍摄显微图像和电子衍射的功能
*3.1.17 拍摄衍射花样的接受角：
单色度正负5电子伏时大于100mrad，
单色度正负10电子伏时大于150mrad
3.1.18 图像采集、处理软件：Digital Micrograph软件包和DIFPac软件包，
除基本*.jpg，*.tiff，*bmp等存储格式外，还具有*.dm3 专用存储格
式
3.2 透射电镜用铍双倾样品杆
3.2.1 特点：铍材质，用于做EDS分析时，消除常规样品杆Cu形成的EDS 谱中的Cu背底。
*3.2.2样品固定方式：六角螺栓固定，最大程度的防止样品漂移
3.2.3 倾转角度：≥ ± 35°，≥ ± 30°
3.2.4 装样个数：1个
*3.2.5 从更换样品到可观察时间小于2分钟
*3.2.6 必须是样品杆尾部部位显示倾转角度
3.3 透射电镜用普通单倾样品杆
3.3.1倾转角度：≥ 30°
3.3.2装样个数：1个
*3.3.3 从更换样品到可观察时间小于2分钟
3.4 透射电镜用能谱仪
3.4.1 主要功能
X射线能谱仪（EDS）配备在透射电子显微镜上，在观察材料微区结构的同时，能够对材料微区所含成分进行定点、线及面分布的分析，并配备有相关的定性、定量分析软件。(线扫描及面扫描分析需配备STEM扫描透射附件方可实现)
3.4.2探测器：液氮致冷Si (Li) 晶体探头，超薄窗口，晶体面积30mm2。配
标准7.5升杜瓦瓶，带自动液氮水平监视、报警系统
3.4.3元素分析范围：Be4～U92
3.4.4 探头分辨率：MnKα: 优于129eV ( 计数率为20000cps 时)
3.4.5 探头自动伸缩保护
3.4.6 出射角和立体角：适合于所选透射电镜
3.4.7 零峰实时修正谱峰，系统安装调试成功后，无需用户进行人工校准
3.4.8 软件界面：导航器界面，操作简便易学
3.4.9 软件语言：中英文界面可以自由切换
3.4.10能谱分析软件：具有自动（手动）标识谱峰，可进行峰形优化、多谱
比较、谱相减、谱重构、重叠峰剥离、元素侦察等功能
3.4.11定量分析：采用数字滤波法自动扣除本底，无需人工设定和干预
3.4.12实验报告: 单键即可生成Word, Excel, HTML等多种输出格式
*3.4.13 能谱仪配置必须能和透射内置式能量过滤器配合使用.
3.5波谱仪
3.5.1主要功能
（1）与能谱仪形成一体化系统，用于材料的高精度的成分分析。
*（2）无需改动电镜样品仓原设计；
*（3）不影响场发射电镜离子泵工作。
（4）主要包括：自动聚焦的波谱仪、数据采集单元、波谱分析与谱图处理工具包、样品台自动控制软件、电子束控制系统包、一体化镜筒参数
控制软件、用于WDS定量分析的皮安表等。
3.5.2波谱仪结构：直进式全聚焦波谱仪
3.5.3安装方式：侧倾式安装，X-射线计数强度对样品表面高度变化±1mm 不敏感，无需调整聚焦，不会碰到电镜背散射电子探头，能与之同时工作。
3.5.4元素检测范围：Be4—U92
3.5.5能量范围：0.10 KeV至10.84 KeV
3.5.6 X射线探测器：流气正比计数器和密封正比计数器
3.5.7 样品电流测量计用于测量样品吸收电流（范围从0.01nA到1000nA）
*3.5.8元素检测极限：Be 100PPM
B 20PPM
C 14PPM
N 130PPM
O 60PPM
*3.5.9 元素检测信噪比P/B：Be 150：1
B 60：1
C 80：1
N 36：1
O 80：1
*3.5.10 能安装在各种电镜上包括TEM、FESEM和ESEM系统上
*3.5.11 5个检测晶体
3.5.12 软件
（1）元素扫描: 对用户指定的元素进行扫描，判定其是否存在；所有元素的KLM线系均能标定，包括高次线及卫星峰；
（2）测量扫描: 测量谱峰及背景强度，以数字或图形方式显示;可以定义元素分析的顺序; 可对每个元素预设采集时间或计数来终止数据采集；
（3）定量分析: 未知元素和标样的谱峰及背景计数以cps/nA存储，抵消束流变化对结果的影响，因此无需频繁测量标样；
（4）和能谱一样，采用XPP基体修正技术，可以联合给出定量结果；
（5）可以得到归一化和非归一化结果；
（6）标准化分析: 在定量分析时可以对波谱进行标准化, 用户能建立自己的标样库；
（7）与能谱联用功能；
（8）在能谱的操作界面中就可以轻松设定波谱的参数；
（9）谱的扫描: 在能谱谱图上用鼠标拖动, 就可选择用波谱进行扫描的区域；
（10）波谱设定：在能谱操作界面下即可使用波谱, 实现波谱的点,线,面分析。
（11）用于WDS定量分析的皮安表
*3.5.13 为配合WDS的方便使用投标电镜厂商必须推荐大的样品室(大于320mm)的场发射电镜系统
3.5.14 计算机系统2套
高端计算机工作站－Pentium 4 3.0GHz或以上CPU；DDRII 2G以上内存；SATA-II 250G以上硬盘；独立显卡；DVD刻录机；22” LCD显示器, Windows XP 操作系统，操作方式：键盘、鼠标。HP彩色激光打印机，HP黑白激光打印机。
4.售后服务
4.1 仪器到达用户所在地后，在接到用户通知后两周内进行现场免费安装调试，直至通过验收。依照合同核对规格和数量，仪器安装完成后，性能试验必须达到仪器出厂验收标准和合同技术要求。
4.2 设备安装后，在用户现场对用户进行免费培训，培训内容包括仪器的操作和仪器基本维护等，使用户达到独立操作水平。
4.3卖方提供壹年的免费保修.保修期内各项性能指标以供货方提供的仪器指标为准。保修期自仪器验收签字之日起计算。
4.4 维修响应时间：保修期内，应在接到客户关于设备发生故障的通知后12小时内应答，并在48小时内到达现场。卖方对仪器终身维修，并提供相应的零部件，在保修期外软硬件出现问题，应在接到用户通知后两个工作日内到达用户现场解决问题。
4.5 软、硬件升级：仪器具有较强的升级能力，软件终身免费升级。
4.6 技术培训：提供两人一周的国内免费提升培训；培训内容包括仪器的技术原理、仪器操作、数据处理、仪器基本维护等；使受训人员掌握仪器的基本原理、结构和使用，达到独立操作和对方法条件进行摸索开发的水平，能够对仪器进行日常维护。所有的培训费用由供应商提供。
4.7 厂家长期提供技术支持，并免费提供所有公开发表的应用文献和最新仪器有关资料、通讯和用户论文和软件升级服务等。
4.8 免费提供仪器使用手册、培训教材、应用文章等。
5. 技术文件
设备出厂检验报告（合格证），产品说明书，操作指南（鉴定合同后半年内提供），操作规程（说明书、光盘）和注意事项。
6．定货数量
需要数量1套
7. 到货目的地
四川省绵阳市西南科技大学
10. 标准出口包装。
11. 交货期
信用证开出后5个月内。
配套设施—超高分辨场发射透射电子显微镜制样设
备
1. 工作环境
1.1 工作温度：0～40o C。
1.2 工作相对湿度：<80%。
1.3 电源：100～240V 50～60Hz。
2. 主要用途
综合样品制备系统具备铣削、切割、钻孔、精磨、抛光等功能，可对光学显微镜、扫描电镜、透射电镜所需样品进行精确制备。
3.综合样品制备系统技术参数与配置
3.1 技术参数
3.1.1 功能：铣、切割、精磨、抛光等功能均在同一机器上实现
3.1.2 转速：300～20, 000转/分钟程序可调
3.1.3刀架步进：100μm, 10μm, 1μm, 0.5μm 4档
3.1.4 步进速度：0.025—0.5mm/秒可调
3.1.5 润滑剂流量：2—20毫升/秒
3.1.6 夹具夹持角度：2mm位移调整与360度旋转可调，并且旋转90度时带定位器
3.1.7 观察系统：带有立体显微镜作为实时观察工具
3.1.8 照明系统：LED长寿命环型均匀照明系统
3.2 系统配套
3.2.1 主机系统包括：自动磨抛控制系统；自动铣削系统并带有安全开关；自动废屑收集控制系统；润滑系统可根据实际操作情况，自行调整；LCD显示系统，显示当前工作状态；设置时间工序功能
3.2.2附件与耗材
3.2.2.1 6.3X~40X平行光立体显微镜一套含LED长寿命环型冷光源1套
3.2.2.2平扁样品夹FT 1个
3.2.2.3通用样品夹UT 1个
3.2.2.4透射电镜用样夹1个
3.2.2.5扫描电镜用样夹1个
3.2.2.6金刚石铣刀1把
3.2.2.7金刚石空心钻（￠3mm）1把
3.2.2.8金刚石锯盘1片
3.2.2.9锯盘连接杆1个
3.2.2.10碳化硅磨片（15um、9um、5um）各200片
3.2.2.11金刚石磨片（9um、6um、3um、1um、0.5um）各120片
3.2.2.12磨片盒1个
3.2.2.13氧化铝磨片（9um、3um、1um、0.3um）各200片
3.2.2.14抛光布80张
3.2.2.15磨片连接器（30mm）10个
3.2.2.16防尘罩1个
4. 售后服务
4.1该设备为原装进口，以上指标必须完全符合并提供相关原件彩页资料。
为保证售后服务，投标人必须提供生产厂家针对该项目的授权书原件，
且生产厂家在成都有维修站。
4.2仪器设备须经中国政府批准在中国境内销售，并在中国有关监督管理部
门办理注册登记。仪器设备须适合中国国家标准或国际通用标准。
4.3 投标人应免费送货上门。仪器到达用户所在地后，在接到用户通知后两
周内中标人负责派有经验的技术人员到现场依照合同核对货物的质量、
规格、数量等；如发现货物的规格或数量或两者都与合同不符，采购方
有权向中标人提出索赔。现场免费安装调试，直至通过验收。仪器安装
完成后，性能试验必须达到仪器出厂验收标准和合同技术要求。中标人
在安装、调试等全过程中接受采购方的监督。
4.4 在现场安装调试期间，如果系统出现不正常情况（如设备损坏、故障、
达不到技术规范或设备说明书的指标），中标人应免费在不延误工期的情
况下从速替换。在系统试运行期间，如果发现由于中标人的责任造成系
统的功能和性能不符合技术规范书的要求，或由于设备故障的发生导致
设备停止运转，中标人应承诺在48小时内及时修复，并承担所有费用，
同时应顺延试运行期。
4.5 设备安装后，在用户现场对用户进行免费培训，培训内容包括仪器的操
作和仪器基本维护等，使用户达到独立操作水平。
4.6卖方提供壹年的免费保修。在保修期间，所有出现故障的设备应迅速修
复或更换，并承担由此所发生的全部费用。保修期内各项性能指标以供
货方提供的仪器指标为准。保修期自仪器验收签字之日起计算。
4.7 维修响应时间：保修期内，应在接到客户关于设备发生故障的通知后12
小时内应答，并在48小时内到达现场。卖方对仪器终身维修，并提供相
应有零部件，在保修期外软硬件出现问题，应在接到用户通知后卖方应
在8小时内作出响应，12小时内到达甲方现场恢复系统正常运行。
4.8 软、硬件升级：仪器具有较强的升级能力，软件终身免费升级。
4.9 技术培训：提供两人一周的国内免费提升培训；培训内容包括仪器的技
术原理、仪器操作、数据处理、仪器基本维护等；使受训人员掌握仪器
的基本原理、结构和使用，达到独立操作和对方法条件进行摸索开发的
水平，能够对仪器进行日常维护。所有的培训费用由供应商提供。
4.10 厂家长期提供技术支持，并免费提供所有公开发表的应用文献和最新仪
器有关资料、通讯和用户论文和软件升级服务等。
4.11 免费提供仪器使用手册、培训教材、应用文章等。
5. 技术文件
设备出厂检验报告（合格证），产品说明书，操作指南（鉴定合同后半年内提供），操作规程（说明书、光盘）和注意事项。
6. 厂家资质要求
通过IS9001、ISO14001认证
7．定货数量
需要数量1套
8. 到货目的地
四川省绵阳市西南科技大学
9. 标准出口包装。
10. 交货期
信用证开出后5个月内。
超高分辨场发射透射电子显微镜配套附件
附件： 超高分辨场发射透射电子显微镜配套附件*本包透射电子显微镜配套附件包括CCD成像附件、铍双倾（杆）台、普通单倾（杆）台、能谱仪、波谱仪及相应的附属部件。为保证所有配套附件能用于同一台电子显微镜上，要求必须由电子显微镜厂商打包投标。 1. 工作条件 1.1 电力供应：220V（10%），50Hz，1φ; 380V（10%），50Hz，3φ 1.2 工作温度：15℃-25℃ 1.3 工作湿度：< 60% 1.4 安装在200KV的透射电子显微镜或场发射扫描电子显微镜 2．主要功能 本包招标的超高分辨场发射透射电子显微镜的所有配套附件，包括透射电镜CCD相机、铍双倾台、普通单倾台、能谱仪、波谱仪及相应的附属部件，必须能安装在200KV超高分辨场发射透射电子显微镜上并进行联机使用。 3. 技术要求及配置 3.1透射电镜CCD相机 3.1.1 主要功能 透射电镜专用CCD相机是用于拍摄透射电镜显微图像和电子衍射的数字化图像记录设备，其拍摄的图像应拥有高质量的分辨率，并应具备数字化图像处理的功能；且能同时满足材料科学和生物、医学科学研究的要求。 *3.1.2 耦合方式：1:1光纤耦合，HCR技术（高衬度分辨率）； *31.3 CCD感应器：像素≥2K×2K（400 万像素以上），单像素≤14μm，CCD 实际接受面积≥28.7mm×28.7mm ，底部安装 *3.1.5 相机保护：CCD 机头可自动伸缩，具有可扩充电子能量损失谱仪的接口 3.1.6 闪烁体：标准多晶磷 3.1.7 读取噪音：≤5 counts 3.1.8 读取方式：多通道同时输出（≥4通道）
3.1.9 操作电压：最高可达200kV 读出速度：全分辨率模式≥0.8 帧/秒，4×binning下≥5 fps Binning功能：1，2，3，4，6，8× 动态范围：≥16bit 冷却方式：半导体制冷，冷却温度为＜-20℃ 抗炫功能：有 Digital streaming video 功能：有 * 具备拍摄显微图像和电子衍射的功能 * 拍摄衍射花样的接受角： 单色度正负5电子伏时大于100mrad， 单色度正负10电子伏时大于150mrad 图像采集、处理软件：Digital Micrograph软件包和DIFPac软件包，除基本*.jpg，*.tiff，*bmp等存储格式外，还具有*.dm3 专用存储格式 3.2 透射电镜用铍双倾样品杆 3.2.1 特点：铍材质，用于做EDS分析时，消除常规样品杆Cu形成的EDS 谱中的Cu背底。 *，最大程度的防止样品漂移 3.2.3 倾转角度：≥ ± 35°，≥ ± 30° 3.2.4 装样个数：1个 *3.2.5 从更换样品到可观察时间小于2分钟 *3.2.6 必须是样品杆尾部部位显示倾转角度 3.3 透射电镜用普通单倾样品杆 30° *3.3.3 从更换样品到可观察时间小于2分钟 3.4 透射电镜用能谱仪 3.4.1 主要功能 X射线能谱仪（EDS）配备在透射电子显微镜上，在观察材料微区结构的同时，能够对材料微区所含成分进行定点、线及面分布的分析，并配备有相关的定性、定量分析软件。(线扫描及面扫描分析需配备STEM扫描透射附件方可实现)
讲义-高分辨电镜20130812
第六部分高分辨电镜的成像原理 及在材料科学中应用 6.1 高分辨电镜图像的类型 通过高分辨电镜得到的图像通常称为晶格像，这些图像中可以带给研究者的信息大不相同，主要是由于成像条件不同，以及样品厚度不同。了解这些影响因素才有利于研究者控制成像条件，获取研究所需要的有用信息。高分辨电镜图像可分为：晶格条纹；一维结构图像；二维晶格条纹；二维结构图像。 1)晶格条纹（lattice fringes） 晶格条纹像的成像条件没有严格限制，只要有两列电子波干涉成像即可，不要求对准晶带轴，在很宽的离焦条件和不同样品厚度下都可以观察到，所以很容易获得。在实际观测到的纳米颗粒（图6-1a）、微小第二相析出大都是晶格条纹像。这种图像只能用于观察对象的尺寸、形态，区分非晶态和结晶区，不能得出样品晶体结构相关的信息，不可模拟计算。尽管如此，当与材料制备加工的条件相结合，仍然可以有助研究分析。 2)一维结构图像(one-dimension structure images) 一维结构图像与晶格条纹像不同之处在于，成像时转动样品得到对应观察区域的一维衍射斑（图6-2），因此可以结合衍射斑和晶体结构模型来对观察区域的一维结构进行分析。在研究层错一位结构图像很有用。 图6-1a 纳米金颗粒的晶格条纹像
图6-2 一维结构图像 3)二维晶格像（two-dimensional lattice image） 大部分文献中出现的都是二维晶格像，此时晶体的某一晶带轴平行于入射电子束，因此相应的衍射花样对应晶胞的衍射谱。在不同的欠焦量下和样品厚度均可以获得二维晶格像，这是其大量出现的原因，也被广泛用于材料科学的研究中，用于获得位错、晶界、相界、析出、结晶等信息。要注意的是二维晶格像的花样是随着欠焦量、样品厚度以及光阑尺寸改变的，不能简单指定原子的位置。在不确定的成像条件下不能得到晶体的结构信息，可以计算模拟辅助分析。 4)二维结构图像(two-dimension structure images) 二维结构图像是严格控制条件下的二维晶格像，首先样品要很薄（小于10 nm），避免多次散射的不利影响；其次要使晶体的晶带轴严格平行于入射电子束；成像时欠焦量是控制（已知）的，通常最佳欠焦条件(Scherzer focus)下的图像衬度最大。尽管如此，晶体结构和原子位置并不能简单从图像上“看到”，欠焦量和样品厚度依然控制着晶格相的亮暗分布。 需要采用计算机辅助的图像模拟分析技术，才可能确定晶体结构以及原子位置。
透射电子显微镜的原理
透射电子显微镜的原理 XXX （大庆师范学院物理与电气信息工程学院2008级物理学200801071293黑龙江大庆163712） 摘要：透射电子显微镜在成像原理上与光学显微镜类似。它们的根本不同点在于光学显微镜以可见光作照明束，透射电子显微镜则以电子为照明束。在光学显微镜中将可见光聚焦成像的玻璃透镜，在电子显微镜中相应的为磁透镜。由于电子波长极短，同时与物质作用遵从布拉格(Bragg)方程，产生衍射现象，使得透射电镜自身在具有高的像分辨本领的同时兼有结构分析的功能。 关键词：第一聚光镜；第二聚光镜；聚光镜阑；物镜光阑；选择区光阑；中间镜 作者简介：XXX（1988-），黑龙江省绥化市绥棱县，物理与电气信息工程学院学生。 0引言： 工业多相催化剂是极其复杂的物理化学体系。长期以来,工业催化剂的制备很大程度上依赖于经验和技艺,而难以从原子分子水平的科学原理方面给出令人信服的形成机制。为开发更高活性、选择性和稳定性的新型工业催化剂,通过各种表征技术对催化剂制备中的过程产物及最终产品进行表征是一个关键性的基础工作。在当前各种现代表征手段中,透射电子显微镜尤其是高分辨透射电子显微镜,可以在材料的纳米、微米区域进行物相的形貌观察、成分测定和结构分析,可以提供与多相催化的本质有关的大量信息,指导新型工业催化剂的开发。 为什么透射电子显微镜有如此高的分辨率那？本文阐述了透射电子显微镜的工作原理。 1透射电子显微镜的定义/组成 1.1定义 在一个高真空系统中，由电子枪发射电子束， 穿过被研究的样品，经电子透镜聚焦放大，在荧光 屏上显示出高度放大的物像，还可作摄片记录的一 类最常见的电子显微镜称为透射电子显微镜。[1] 1.2组成 透射电子显微镜由照明系统、成像系统、记录 系统、真空系统和电器系统组成。（如图1） 2透射电子显微镜的照明系统 照明系统的作用是提供亮度高、相干性好、束 流稳定的照明电子束。它主要由发射并使电子加速 的电子枪和会聚电子束的聚光镜组成。图1透射电子显微镜结
蔡司场发射电子显微镜西IGMA
场发射电子显微镜∑IGMA 详细描述： 品牌：卡尔·蔡司 型号：∑IGMA 制造商：德国卡尔蔡司公司 经销商：欧波同纳米技术有限公司 免费咨询电话：800-8900-558 【品牌故事】 世界顶级光学品牌，可见光及电子光学的领导企业----德国蔡司公司始创于1846年。其电子光学前身为LEO（里奥）,更早叫Cambridge（剑桥），积扫描电镜领域40多年及透射电镜领域60年的经验，ZEISS 电子束技术在世界上创造了数个第一：
第一台静电式透射电镜 (1949) 第一台商业化扫描电镜 (1965) 第一台数字化扫描电镜(1985) 第一台场发射扫描电镜(1990) 第一台带有成像滤波器的透射电镜 (1992) 第一台具有Koehler照明的 200kV 场发射透射电镜(2003) 第一台具有镜筒内校正Omega能量滤波器的场发射透射电镜(2003) CARL ZEISS以其前瞻性至臻完美的设计融合欧洲至上制造工艺造就了该品牌在光电子领域无可撼动的王者地位。自成立至今，一直延续不断创新的传统，公司拥有电镜制造最核心最先进的专有技术，随着离子束技术和基于电子束的分析技术的加入、是全球唯一为您提供钨灯丝扫描电镜、场发射扫描电镜、双束显微镜(FIB and SEM)、透射电子显微镜等全系列解决方案的电镜制造企业。其产品的高性能、高质量、高可靠性和稳定性已得到全世界广大用户的信赖与认可。作为全球电镜标准缔造者的CARL ZEISS将一路领跑高端电镜市场为您开创探求纳米科技的崭新纪元。 【总体描述】 采用先进的第三代GEMINI镜筒的∑IGMA场发射电子显微镜在处理所有材料方面有杰出表现。GEMINI 镜筒因其操作简单，极低压成像和超稳定探测电流等优势得到广大用户的认可，同时可提供高分辨率的能谱分析和波谱分析. ∑IGMA可处理直径达250mm和高为145mm的试样，此外，理想的共面设计使得能谱分析（EDS）和背散射电子分析（EBSD）同时使用。 【技术参数】 分辨率： 1.3nm@ 20KV 1.5nm@ 15KV 2.8nm@ 1KV 放大倍数：12 – 1,000,000x 加速电压：0.1-30KV 探针电流：4 pA - 20 nA (4pA-40nA 可选) 样品室： 330 mm (φ) x 270 mm (h) 样品台： 5轴优中心全自动 X = 125 mm Y = 125 mm Z = 50mm T = 0 - 90°
透射电子显微镜的原理与应用
透射电子显微镜的原理及应用 一．前言 人的眼睛只能分辨1/60度视角的物体，相当于在明视距离下能分辨0.1mm 的目标。光学显微镜通过透镜将视角扩大，提高了分辨极限，可达到2000A 。。光学显微镜做为材料研究和检验的常用工具，发挥了重大作用。但是随着材料科学的发展，人们对于显微镜分析技术的要求不断提高，观察的对象也越来越细。如要求分表几十埃或更小尺寸的分子或原子。一般光学显微镜，通过扩大视角可提高的放大倍数不是无止境的。阿贝（Abbe ）证明了显微镜的分辨极限取决于光源波长的大小。在一定波长条件下，超越了这个极限度，在继续放大将是徒劳的，得到的像是模糊不清的。 图1-1（a ）表示了两个点光源O 、P 经过会聚透镜L ，在平面上形成像O ，、P ，的光路。实际上当点光源透射会聚成像时，由于衍射效应的作用在像平面并不能得到像点。图1-1（b ）所示，在像面上形成了一个中央亮斑及周围明暗相间圆环所组成的埃利斑（Airy ）。图中表示了像平面上光强度的分布。约84%的强度集中在中央亮斑上。其余则由内向外顺次递减，分散在第一、第二……亮环上。一般将第一暗环半径定义为埃利斑的半径。如果将两个光源O 、P 靠拢，相应的两个埃利斑也逐渐重叠。当斑中心O ，、P ，间距等于案例版半径时，刚好能分辨出是两个斑，此时的光点距离d 称为分辨本领，可表示如下： α λs in 61.0d n = （1-1） 式中，λ为光的波长，n 为折射系数，α孔径半角。上式表明分辨的最小距离与波长成正比。在光学显微镜的可见光的波长条件下，最大限度只能分辨2000A 。。于是，人们用很长时间寻找波长短，又能聚焦成像的光波。后来的X
透射电子显微镜的结构、原理和衍衬成像观察
透射电子显微镜的结构、原理和衍衬成像观察实验报告 一、实验目的 1、了解透射电子显微电镜的基本结构； 2、熟悉透射电子显微镜的成像原理； 3、了解基本操作步骤。
二、实验内容 1、了解透射电子显微镜的结构； 2、了解电子显微镜面板上各个按钮的位置与作用； 3、无试样时检测像散，如存在则进行消像散处理； 4、加装试样，分别进行衍射操作、成像操作，观察衍射花样和图像； 5、进行明场、暗场和中心暗场操作，分别观察明场像、暗场像和中心暗场像。 三、实验设备和器材 JEM-2100F型TEM透射电子 显微镜 四、实验原理 （一）、透射电镜的基本结构 透射电镜主要由电子光学系统、电源控制系统和真空系统三大部分组成，其中电子光学系统为电镜的核心部分，它包括照明系统、成像系统和观察记录系统组成。 （1）照明系统 照明系统主要由电子枪和聚光镜组成。
电子枪就是产生稳定的电子束流的装置，电子枪发射电子形成照明光源，根据产生电子束的原理的不同，可分为热发射型和场发射型两种。 图1 热发射电子枪图2 场发射电子枪 聚光镜是将电子枪发射的电子会聚成亮度高、相干性好、束流稳定的电子束照射样品。电镜一般都采用双聚光镜系统。 图3 双聚光镜的原理图 （2）成像系统 成像系统由物镜、中间镜和投影镜组成。 物镜是成像系统中第一个电磁透镜，强励磁短焦距（f=1~3mm），放大倍数Mo一般为100～300倍，分辨率高的可达0.1nm左右。物镜的质量好坏直接影响到整过系统的成像质量。物镜未能分辨的结构细节，中间镜和投影镜同样不能分辨，它们只是将物镜的成像进一步放大而已。提高物镜分辨率是提高整个系统成像质量的关键。
(完整版)透射电子显微镜的现状与展望
透射电子显微镜的现状与展望 透射电子显微镜方面主要有：高分辨电子显微学及原子像的观察，像差校正电子显微镜，原子尺度电子全息学，表面的高分辨电子显微正面成像，超高压电子显微镜，中等电压电镜，120kV，100kV分析电镜，场发射枪扫描透射电镜及能量选择电镜等，透射电镜将又一次面 临新的重大突破；扫描电子显微镜方面主要有：分析扫描电镜和X射线能谱仪、X射线波谱仪和电子探针仪、场发射枪扫描电镜和低压扫描电镜、超大试样室扫描电镜、环境扫描电镜、扫描电声显微镜、测长／缺陷检测扫描电镜、晶体学取向成像扫描电子显微术和计算机控制扫描电镜等。扫描电镜的分辨本领可望达到0.2—0.3nm并观察到原子像。 电子显微镜(简称电镜，EM)经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。我国的电子显微学也有了长足的进展。电子显微镜的创制者鲁斯卡(E.Ruska)教授因而获得了1986年诺贝尔奖的物理奖。电子与物质相互作用会产生透射电子，弹性散射电子，能量损失电子，二次电子，背反射电子，吸收电子，X射线，俄歇电子，阴极发光和电动力等等。电子显微镜就是利用这些信息来对试样进行形貌观察、成分分析和结构测定的。电子显微镜有很多类型，主要有透射电子显微镜(简称透射电镜，TEM)和扫描电子显微镜(简称扫描电镜，SEM)两大类。扫描透射电子显微镜(简称扫描透射电镜，STEM)则兼有两者的性能。 为了进一步表征仪器的特点，有以加速电压区分的，如：超高压(1MV)和中等电压(200— 500kV)透射电镜、低电压(～1kV)扫描电镜；有以电子枪类型区分的，如场发射枪电镜；有以用途区分的，如高分辨电镜，分析电镜、能量选择电镜、生物电镜、环境电镜、原位电镜、测长CD-扫描电镜；有以激发的信息命名的，如电子探针X射线微区分析仪(简称电子探针，EPMA)等。半个多世纪以来电子显微学的奋斗目标主要是力求观察更微小的物体结构、更细小的实体、甚至单个原子，并获得有关试样的更多的信息，如标征非晶和微晶，成分分布，晶粒形状和尺寸，晶体的相、晶体的取向、晶界和晶体缺陷等特征，以便对材料的显微结构进行综合分析及标征研究。近来，电子显微镜(电子显微学)，包括扫描隧道显微镜等，又有 了长足的发展。下面见介绍部分透射电镜和扫描电镜的主要性能 1.高分辨电子显微学及原子像的观察 材料的宏观性能往往与其本身的成分、结构以及晶体缺陷中原子的位置等密切相关。观察试样中单个原子像是科学界长期追求的目标。一个原子的直径约为1千万分之2—3mm。 因此，要分辨出每个原子的位置需要0.1nm左右的分辨本领，并把它放大约1千万倍。70年
200kV场发射超高分辨透射电子显微镜技术规格
200kV 场发射超高分辨透射电子显微镜技术规格 1．电镜主机技术参数 1.1 分辨率 点分辨率: ≤ 0.20 nm 线分辨率: ≤ 0.15 nm 1.2 可用加速电压：80、100、120、160、200 kV 最高加速电压: ≥ 200 kV 1.3 稳定度 加速电压稳定性：≤ 2 ppm/min 物镜电流稳定性：≤ 1 ppm/min 1.4 放大倍数 最小放大倍数: 50× 最大放大倍数: 1500000× 1.5 物镜 球差系数：≤ 0.5 mm 色差系数：≤ 1.1 mm 最小聚焦步长：≤ 1.0 nm 1.6 最小束斑尺寸 TEM模式：≤ 5 nm EDS/NBD/CBD模式：≤ 2.4 nm 1.7 样品移动尺度: 水平方向（X，Y）≥ 2 mm；垂直方向（Z）：± 0.1 mm 最小移动步长：≤ 2 nm 1.8 样品台倾斜角度：≥ ±25o 1.9 X射线能谱分析固体角：≥ 0.13 sr，取出角：≥ 25o 1.10 电子枪：ZrO/W肖脱基发射电子枪 1.11 真空度：1×10-8 Pa 1.12 衍射模式相机长度及档位：80-2000 mm，15档 2. 扫描透射附件(STEM) 技术参数 同时安装明场/ 暗场STEM探测器，可完成高角度环场暗场像（HAADF)
2.1 明场分辨率：≤ 0.2 nm 2.2 暗场分辨率：≤ 0.2 nm 2.3 HAADF分辨率：≤ 0.2 nm 2.5 背散射电子探测器 2.6 STEM模式下放大倍率：≤200 ：≥1000000 3．X射线能谱（EDS）分析仪技术参数 3.1 探测器探头面积及制冷类型：≥ 80 mm2电制冷型 3.2 能量分辨率：≤ 129eV 3.3 元素分析范围：4B至92U 3.4 能谱扫描类型：可进行点、线、面、定性、定量分析 4．数字化CCD相机技术参数 4.1 光纤耦合CCD 4.2 分辨率：≥ 4 K × 2.7 K像素 4.3 CCD安装位置：底部主轴且CCD探头可伸缩 4.4 CCD像素面积：≥ 15 μm × 15 μm 4.5感光尺寸：≥ 30 mm × 30 mm 4.6读取帧数（速度）：≥ 25 fps 4.7 图像显示速度：≥ 25 fps 4.8 适配电镜加速电压：≥ 200 kV 4.9 漂移校正：带在线自动漂移校正功能 4.10 动态范围：通过高速剂量分割（dose fraction），实现>16位的动态范围 4.11 应用软件：业界成熟、功能完善、流程化设计的64位/32位兼容电子显微分析软件，包括图像处理、傅里叶变换（FFT）和电子衍射分析等，且照片储存格式后期可采用软件进行处理分析 5.工作条件 5.1 电力供应：220 V（±10%），50 Hz，单相；380 V (±10%)，50 Hz，三相 5.2工作温度：15℃-25℃ 5.3 工作湿度：≤ 60 % 5.4 仪器运行的持久性：连续使用
JEM-2100透射电镜JSM-7600F场发射扫描电镜开放使用及
附件：日本电子JEM-2100高分辨透射电镜/ JSM-7600F场发射扫描电镜简介 JEM-2100高分辨透射电镜 一、主要部件 JEM-2100主机，ORIUS SC1000型CCD，牛津80mm2电制冷X射线能谱仪（EDS），双轴倾转样品杆 二、主要指标 电子枪：LaB6（六硼化镧） 点分辨率：0.23 nm 线分辨率：0.14 nm 加速电压：80, 100, 120, 160, 200kV 束斑尺寸： 1.0至25 nm 放大倍数（高倍模式）：2000至1,500,000 放大倍数（低倍模式）：50至6,000 CCD分辨率：4008×2672 max. 倾斜角：±35o 采用MS Windows为基本操作界面，操作直观简便。 三．特色功能 ?除高分辨、电子衍射和能谱等基本功能外，该电镜还具备纳米束电子衍射（NBD）、汇聚束电子衍 射（CBD）功能，适用于纳米晶体、多相合金、复合材料的衍射表征。 ?配备扫描透射电镜（STEM）模式，可采集STEM明场像和暗场像，并配合能谱实现微区元素分析 和元素分布图（Mapping）。 JSM-7600F场发射扫描电镜 一、主要部件 JSM-7600F场发射扫描电镜，牛津80mm2电制冷X射线能谱仪（EDS），背散射探头（BSE） 二、主要指标 电子枪：热场发射 二次电子像分辨率： 1.5 nm（1 kV，GB 模式），1.0 nm（15 kV） 放大倍数：25 至1,000,000× 加速电压：0.1 至30 kV 束流： 1 pA 到200 nA（15 kV时） 数字图像：5120×3840 max. 样品水平行程(X-Y)：140 mm×80 mm 倾斜角度：-5 至+70°
透射电子显微镜样品制备技术
透射电子显微镜样品制备技术 样品制备的方法随生物材料的类型以及研究目的而各有不同。对生物组织和细胞等，一般多用超薄切片技术，将大尺寸材料制成适当大小的超薄切片，并且利用电子染色、细胞化学、免疫标记及放射自显影等方法显示各种超微结构、各种化学物质的部位及其变化。对生物大分子（蛋白质、核酸）、细菌、病毒和分离的细胞器等颗粒材料,常用投影、负染色等技术以提高反差,显示颗粒的形态和微细结构。此外还有以冷冻固定为基础的冷冻断裂──冰冻蚀刻、冷冻置换、冷冻干燥等技术。 超薄切片术将小块生物材料，用液态树脂单体浸透和包埋，并固化成塑料块，后用超薄切片机切成厚度为500埃左右,甚至只有50埃的超薄切片。超薄切片的制备程序与光学显微镜的切片程序类似，但各步骤的要求以及所使用的试剂和操作方法有很大差别。 固定选用适宜的物理或化学的方法迅速杀死组织和细胞,力求保持组织和细胞的正常结构,并使其中各种物质的变化尽可能减小。固定能提高细胞承受包埋、切片、染色以及电子束轰击的能力。主要固定方法有： ①快速冷冻，用致冷剂（如液氮、液体氟利昂、液体丙烷等）或其他方法使生物材料急剧冷冻，使组织和细胞中的水只能冻结成体积极小的冰晶甚至无定形的冰──玻璃态。这样，细胞结构不致被冰晶破坏，生物大分子可保持天然构型，酶及抗原等能保存其生物活性，可溶性化学成分（如小分子有机物和无机离子）也不致流失或移位。用冷冻的组织块，可进行切片、冷冻断裂、冷冻干燥和冷冻置换等处理。用此法固定的样品既可提供组织、细胞结构的形态学信息，又可提供相关的细胞化学信息。②化学固定，固定剂有凝聚型和非凝聚型两种，前
者如光学显微术中常用的乙醇、二氯化汞等，此法常使大多数蛋白质凝聚成固体,结构发生重大变化,常导致细胞的细微结构出现畸变。非凝聚型固定剂包括戊二醛、丙烯醛和甲醛等醛类固定剂和四氧化锇，四氧化钼等，适用于电子显微。它们对蛋白质有较强的交联作用,可以稳定大部分蛋白质而不使之凝聚,避免了过分的结构畸变。它们与细胞蛋白质有较强的化学亲和力，固定处理后，固定剂成为被固定的蛋白质的一部分。如用含有重金属元素的固定剂四氧化锇（也是良好的电子染色剂）进行固定，因为锇与蛋白质结合，增强了散射电子的能力，提高了细胞结构的反差。采用一种以上固定剂的多重固定方法，如采用戊二醛和四氧化锇的双固定法，能较有效地减少细胞成分的损失。此外，固定剂溶液的浓度、pH 及所用的缓冲剂类型、渗透压、固定时间和温度等对固定效果都有不同程度的影响。 固定操作方法通常是先将材料切成1立方毫米左右小块，浸在固定液中，保持一定温度（通常为4℃）,进行一定时间的固定反应。取材操作要以尽可能快的速度进行，以减少组织自溶作用造成的结构破坏。对某些难以固定的特殊组织，如脑、脊髓等，最好使用血管灌注方法固定，即通过血管向组织内灌注固定液，使固定液在组织发生缺氧症或解剖造成损伤之前，快速而均匀地渗透到组织的所有部分。灌注固定的效果比浸没固定好得多。 脱水化学固定后，将材料浸于乙醇、丙酮等有机溶剂中以除去组织的游离水。为避免组织收缩，所用溶剂需从低浓度逐步提高到纯有机溶剂，逐级脱水。 浸透脱水之后，用适当的树脂单体与硬化剂的混合物即包埋剂，逐步替换组织块中的脱水剂，直至树脂均匀地浸透到细胞结构的一切空隙中。 包埋浸透之后,将组织块放于模具中,注入树脂单体与硬化剂等混合物，通
透射电子显微镜实验讲义
一、实验名称 透射电子显微镜用于无机纳米材料的检测。 二、实验目的 1.认知透射电子显微镜的基本原理，了解有关仪器的主要结构； 2.学习利用此项电子显微技术观察、分析物质结构的方法，主要包括：常规成 像、高分辨成像、电子衍射和能谱分析等； 3.重点帮助学生掌握纳米材料等的微观形貌和结构测试结果的判读，主要包括： 材料的尺寸、大小均匀性、分散性、几何形状，以及材料的晶体结构和生长取向等。 三、实验原理 透射电子显微技术自20世纪30年代诞生以来，经过数十年的发展，现已成为材料、化学化工、物理、生物等领域科学研究中物质微观结构观察、测试十分重要的手段，尤其是近20多年来，纳米材料研究的快速发展又赋予这一电子显微技术以极大的生命力，可以这样说，没有透射电子显微镜，就无法开展纳米材料的研究。 透射电子显微镜在成像原理上与光学显微镜是类似的，所不同的是光学显微镜以可见光做光源，而透射电子显微镜则以高速运动的电子束为“光源”。在光学显微镜中，将可见光聚焦成像的是玻璃透镜；在电子显微镜中，相应的电子聚焦功能是电磁透镜，它利用了带电粒子与磁场间的相互作用。 在真空系统中，由电子枪发射出的电子经加速后，通过磁透镜照射在样品上。透过样品的电子被电子透镜放大成像。成像原理是复杂的，可发生透射、散射、吸收、干涉和衍射等多种效应，使得在相平面形成衬度（即明暗对比），从而显示出透射、衍射、高分辨等图像。对于非晶样品而言，形成的是质厚忖度像，当入射电子透过此类样品时，成像效果与样品的厚度或密度有关，即电子碰到的原子数量越多，或样品的原子序数越大，均可使入射电子与原子核产生较强的排斥作用——电子散射，使面通过物镜光阑参与成像的电子强度降低，忖度像变淡。另外，对于晶体样品而言，由于入射电子波长极短，与物质作用满足布拉格
透射电镜(TEM)、扫面电镜(SEM)测试常见问题80答汇编
1.做TEM测试时样品的厚度最厚是多少 ? TEM的样品厚度最好小于100nm，太厚了电子束不易透过，分析效果不好。 2.请问样品的的穿晶断裂和沿晶断裂在SEM图片上有各有什么明显的特征？ 在SEM图片中，沿晶断裂可以清楚地看到裂纹是沿着晶界展开，且晶粒晶界明显；穿晶断裂则是裂纹在晶粒中展开，晶粒晶界都较模糊。 3.做TEM测试时样品有什么要求？ 很简单，只要不含水分就行。如果样品为溶液，则样品需要滴在一定的基板上（如玻璃），然后干燥，再喷碳就可以了。如果样品本身导电就无需喷碳。 4.水溶液中的纳米粒子如何做TEM？ 透射电镜样品必须在高真空中下检测，水溶液中的纳米粒子不能直接测。一般用一个微栅或铜网，把样品捞起来，然后放在样品预抽器中，烘干即可放入电镜里面测试。如果样品的尺寸很小，只有几个纳米，选用无孔的碳膜来捞样品即可。 5.粉末状样品怎么做TEM？ 扫描电镜测试中粉末样品的制备多采用双面胶干法制样，和选用合适的溶液超声波湿法制样。分散剂在扫描电镜的样品制备中效果并不明显，有时会带来相反的作用，如干燥时析晶等。 6.EDS与XPS测试时采样深度的差别？ XPS采样深度为2-5nm，我想知道EDS采样深度大约1um.
7.能谱，有的叫EDS，也有的叫EDX，到底哪个更合适一些？ 能谱的全称是：Energy-dispersive X-ray spectroscopy 国际标准化术语: EDS-能谱仪 EDX-能谱学 8.TEM用铜网的孔洞尺寸多大？ 捞粉体常用的有碳支持膜和小孔微栅，小孔微栅上其实也有一层超薄的碳膜。拍高分辨的，试样的厚度最好要控制在 20 nm以下，所以一般直径小于20nm的粉体才直接捞，颗粒再大的话最好是包埋后离子减薄。 9.在透射电镜上观察到纳米晶,在纳米晶的周围有非晶态的区域,我想对非晶态的区域升温或者给予一定的电压(电流),使其发生变化, 原位观察起变化情况？ 用原子力显微镜应该可以解决这个问题。 10.Mg-Al合金怎么做SEM，二次电子的？ 这种样品的正确测法应该是先抛光，再腐蚀。若有蒸发现象，可以在样品表面渡上一层金。 11.陶瓷的TEM试样要怎么制作？ 切片、打磨、离子减薄、FIB(强烈推荐）
第二十五章 透射电子显微镜讲解
—1— 第25章 透射电子显微镜 透射电子显微技术自20世纪30年代诞生以来，经过数十年的发展，现已成为材料、化学化工、物理、生物等领域科学研究中物质微观结构观察、测试十分重要的手段。电子显微学是一门探索电子与固态物质结构相互作用的科学，电子显微镜把人眼睛的分辨能力从大约0.2 mm 拓展至亚原子量级（<0.1nm)，大大增强了人们观察世界的能力。尤其是近20多年来，随着科学技术发展进入纳米科技时代，纳米材料研究的快速发展又赋予这一电子显微技术以极大的生命力，可以这样说，没有透射电子显微镜，就无法开展纳米材料的研究；没有电子显微镜，开展现代科学技术研究是不可想象的。目前，它的发展已与其他学科的发展息息相关，密切联系在一起。 25.1 基本原理 透射电子显微镜在成像原理上与光学显微镜是类似的（图25-1），所不同的是光学显微镜以可见光做光源，而透射电子显微镜则以高速运动的电子束为“光源”。在光学显微镜中，将可见光聚焦成像的是玻璃透镜；在电子显微镜中，相应的电子聚焦功能是电磁透镜，它利用了带电粒子与磁场间的相互作用。 理论上，光学显微镜所能达到的最大分辨率d ，受到照射在样品上的光子波长λ以及光学系统的数值孔径N A 的限制： 2sin 2A d n N λ λ α=≈ （25-1） 在20世纪初，科学家就已发现理论上使用电子可以突破可见光的光波波长限制（波长范围400~700nm ）。由于电子具有波粒二象性，而电子的波动特性则意味着一束电子具有与一束电磁辐射相似的性质。电子波长可以通过徳布罗意公式使用电子的动能推导出。由于在TEM 中，电子的速度接近光速，需要对其进行相对论修正： e λ≈ （25-2） 式中，h 表示普朗克常数；m 0表示电子的静质量；E 是加速电子的能量；c 为光速。电子显微镜中的电子通常通过电子热发射过程或者采用场电子发射方式得到。随后电子通过电势差进行加速，并通过静电场与电磁透镜聚焦在样品上。透射出的电子束包含有电子强度、相位、以及周期性的信息，这些信息将被用于成像。 在真空系统中，由电子枪发射出的电子经加速后，通过磁透镜照射在样品上。透过样品的电子被电子透镜放大成像。成像原理是复杂的，可发生透射、散射、吸收、干涉和衍射等多种效应，使得在相平面形成衬度（即明暗对比），从而显示出透射、衍射、高分辨等图像。对于非晶样品而言，形成的是质厚衬度像，当入射电子透过此类样品时，成像效果与样品的厚度或密度有关，即电子碰到的原子数量越多，或样品的原子序数越大，均可使入射电子与原子核产生较强的排斥作用——电子散射，使面通过物镜光阑参与成像的电子强度降低，衬度像变淡。另外，对于晶体样品而言，由于入射电子波长极短，与物质作用满足布拉格（Bragg ）方程，产生衍射现象，在衍射衬度模式中，像平面上图像的衬度来源于两个方面，一是质量、厚度因素，二是衍射因素；在晶体样品超薄的情况下（如10nm 左右），可使透射电子显微镜具有高分辨成像的功能，可用于材料结构的精细分析，
透射电子显微镜基本结构及功能
透射电子显微镜部分结构及功能 在光学显微镜下无法看清小于0.2µm的细微结构，这些结构称为亚显微结构（s ubmicroscopic structures）或超微结构（ultramicroscopic structures；ultrastructur es）。要想看清这些结构，就必须选择波长更短的光源，以提高显微镜的分辨率。1 932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜（transmission electron mi croscope，TEM），电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。 电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样，所不同的是前者用电子束作光源，用电磁场作透镜。另外，由于电子束的穿透力很弱，因此用于电镜的标本须制成厚度约50nm左右的超薄切片。这种切片需要用超薄切片机（ultramicrotome）制作。电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍、由电子照明系统、电磁透镜成像系统、真空系统、记录系统、电源系统等5部分构成，如果细分的话：主体部分是电子透镜和显像记录系统，由置于真空中的电子枪、聚光镜、物样室、物镜、衍射镜、中间镜、投影镜、荧光屏和照相机。 电子显微镜是使用电子来展示物件的内部或表面的显微镜。高速的电子的波长比可见光的波长短（波粒二象性），而显微镜的分辨率受其使用的波长的限制，因此电子显微镜的分辨率（约0.1纳米）远高于光学显微镜的分辨率（约200纳米）。 透射式显微镜的结构与原理 透射式电子显微镜(TEM)与投射式光学显微镜的原理很相近，它们的光源、透镜虽不相同，但照放大和成像的方式却完全一致。 在实际情况下无论是光镜还是电镜，其内部结构都要比图示复杂得多，图中的聚光镜（condonser lens）、物镜（object lens）和投影镜（projection lens）为光路中的主要透镜，实际制作中它们往往各是一组（多块透镜构成），在设计电镜时为达到所需的放大率、减少畸变和降低像差，又常在投影镜之上增加一至两级中间镜（in temediate lens）。 透射式电子显微镜的总体结构包括镜体和辅助系统两大部分,镜体部分包含：①照明系统（电子枪G，聚光镜C1、C2），②成像系统（样品室，物镜O，中间镜I1、
扫描电镜和透射电镜的区别完整版
扫描电镜和透射电镜的区别 一、分析信号 (1)扫描电镜 扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子体）。原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信息检测器，使选择检测得以实现。如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观形貌的信息；对X射线的采集，可得到物质化学成分的信息。 (2)透射电镜 根据德布罗意（De Broglie,20世纪法国科学家）提出的运动的微观粒子具有波粒二象性的观点，电子束流也具有波动性，而且电子波的波长比可见光要短得多（例如200千伏加速电压下电子波波长为0.00251纳米），显然，如果用电子束作光源制成的显微镜将具有比光学显微镜高得多的分辨能力。更重要的是，由于电子在电场中会受到电场力运动，以及运动的电子在磁场中会受到洛伦兹力的作用而发生偏转，这使得使用科学手段使电子束聚焦和成像成为可能。 二、结构 (1)扫描电镜 1．镜筒 镜筒包括电子枪、聚光镜、物镜及扫描系统。其作用是产生很细的电子束(直径约几个nm)，并且使该电子束在样品表面扫描，同时激发出各种信号。 2．电子信号的收集与处理系统 在样品室中，扫描电子束与样品发生相互作用后产生多种信号，其中包括二次电子、背散射电子、X射线、吸收电子、俄歇(Auger)电子等。在上述信号中，最主要的是二次电子，它是被入射电子所激发出来的样品原子中的外层电子，产生于样品表面以下几nm至几十nm 的区域，其产生率主要取决于样品的形貌和成分。通常所说的扫描电镜像指的就是二次电子像，它是研究样品表面形貌的最有用的电子信号。检测二次电子的检测器的探头是一个闪烁体，当电子打到闪烁体上时，就在其中产生光，这种光被光导管传送到光电倍增管，光信号即被转变成电流信号，再经前置放大及视频放大，电流信号转变成电压信号，最后被送到显像管的栅极。 3．电子信号的显示与记录系统 扫描电镜的图象显示在阴极射线管(显像管)上，并由照相机拍照记录。显像管有两个，一个用来观察，分辨率较低，是长余辉的管子；另一个用来照相记录，分辨率较高，是短余辉的管子 4．真空系统及电源系统 扫描电镜的真空系统由机械泵与油扩散泵组成，其作用是使镜筒内达到10的真空度。 电源系统供给各部件所需的特定的电源。 (2)透射电镜 1．电子光学部分 整个电子光学部分完全置于镜筒之内，自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、样品室、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、照相机构等装置。根据这些装置的功能不同又可将
双球差校正分析型场发射透射电镜技术参数
双球差校正分析型场发射透射电镜技术参数 1.设备名称：双球差校正分析型场发射透射电子显微镜 2.数量：1套 3.设备用途说明： 用于材料科学进行快速、精确的形貌观察和微区的晶体结构和定量表征，选择特定设计的样品台进行原位动态实验。用于金属、半导体、电介质、多层膜结构、稀土材料等材料的形貌、晶格、缺陷或界面原子结构的表征；提供材料的化学成分信息、轻重原子分布、电子结构、缺陷及成键信息、静电和磁场信息等；可以对材料进行原位分析、三维重构分析等。本系统主要有电子光学系统、高压系统、真空系统等部分组成。 4.主要工作环境 4.1电源电压：220V（±5%）50HZ，单相或380V（±10%） 4.1.1电源及频率稳定性：≤±5% 4.1.2地线：≤5欧姆以下独立地线 4.2工作环境温度：10?C-25?C 4.3环境相对湿度：≤80％（@20℃） 4.4压力变化：≤1Pa 4.4空气流动：≤100mm/秒 4.5噪音：≤50-60dB 4.6振动：≤0.2-0.4um 4.7磁场：直流电流磁场波动：小于0.05T；交流电流磁场波动：小于0.05T 4.8仪器运行的持久性：仪器可连续使用 4.9仪器的工作状态：较强的防震抗磁能力，工作稳定 4.10仪器设备的安全性：符合放射线防护安全标准和电器安全标准 5．技术要求及参数 5.1电子枪和加速电压 *5.1.1电子枪：冷场发射电子枪或者带单色器的X-FEG电子枪，电子枪质保8年，如果单支电子枪质保寿命不足，应额外提供满足8年使用的电子枪。 5.1.2加速电压：30或40--300kV，双球差校正器和整个电镜主机系统均在30或40KV、60或80kV、 120KV、200kV、300kV加速电压下完成合轴；加速电压在全程范围内可自由切换，一键完成，无需重新合轴。 *5.1.3高压稳定性：≤0.8?10-6/min（峰峰值） *5.1.4物镜电流稳定度：≤0.5?10-6/min(峰峰值) 5.1.5束流：≥2.0nA@0.136nm，束流稳定性：≤2%@10小时 *5.1.6能量发散度：≤0.30eV@300KV， 且亮度≥1.0*109A/cm2/Sr@300KV 5.2分辨率 5.2.1TEM点分辨率(杨氏条纹)：≤0.07nm（300kV）；≤0.09nm（200kV）；≤0.13nm（80kV）； 5.2.2TEM晶格或信息分辨率：≤0.060nm 5.2.3STEM分辨率(FFT spot)：≤0.065nm(300KV)；≤0.095nm（200kV）；≤0.12nm(80KV)； 5.3全自动光阑系统，须马达驱动，包括自动化一级、二级聚光镜光阑，物镜光阑，选区光阑
透射电子显微镜原理
第二章透射电子显微镜 【教学内容】 1.透射电子显微镜的构造与成像原理 2.透射电镜图像的成像过程 3.透射电镜主要性能 4.表面复型技术 5.透射电镜观察内容 【重点掌握内容】 1.透射电子显微镜构造 2.表面复型技术 3.复型电子显微镜图像的分析。 【教学难点】 表面复型技术 2.1 透射电子显微镜的结构与成像原理 透射电子显微镜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率、高放大倍数的电子光学仪器。 There are four main components to a transmission electron microscope: 1.an electron optical column 2. a vacuum system 3.the necessary electronics (lens supplies for focusing and deflecting the beam and the high voltage generator for the electron source) 4.software 电子光学系统（镜筒）（an electron optical column）是其核心，它的光路图与透射光学显微镜相似，如图所示，包括：照明系统，成像系统，观察记录系统。
图2-1 投射显微电镜构造原理和光路 2.1.1 照明系统 组成：由电子枪、聚光镜（1、2级）和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。 作用：提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度高、束斑小、束流稳定的照明源。为满足明场和暗场成像需要，照明束可在20-30范围内倾斜。 1. 电子枪 电子枪是电镜的电子源。其作用是发射并加速电子，并会聚成交叉点。目前电子显微镜使用的电子源有两类： 热电子源——加热时产生电子，W丝，LaB6 场发射源——在强电场作用下产生电子，场发射电镜FE 热阴极电子源电子枪的结构如图2-2所示，形成自偏压回路，栅极和阴极之间存在数百伏的电位差。电子束在栅极和阳极间会聚为尺寸为d0的交叉点，通常为几十um。栅极的作用：限制和稳定电流。 图2-2 电子枪结构
项目名称及要求：热场发射透射电子显微镜系
项目名称及要求：热场发射透射电子显微镜系统 项目概述： 所购置的热场发射透射电子显微镜属于较高端的科研与教学仪器设备。 主要用于各种材料的高分辨形貌观察、微区晶体结构、相结构、成分分析和选取电子衍射分析测定等，该系统主要由电子光学系统、高压系统、真空系统、能谱仪、CCD成像和制样等部分组成，服务于我校师生、周边院校等单位。 系统总体构成： 电镜主机（包含真空系统、电子光学系统、高压系统、检测器单元等）、冷却循环水系统、能谱仪、自动变压器、CCD成像系统、控制计算机、制样设备、后备电源、标准工具包及相关附件。主要指标见附件：热场发射透射电子显微镜（TEM）技术参数 附件：热场发射透射电子显微镜（TEM）技术参数 （注：技术指标中前加“*”号为必须满足的条款，不允许负偏差） 1. 运行环境： 1.1 工作温度：18-23 ?C 1.2 工作湿度：≤ 60% （20 ?C） 1.3 适用电源：单相，220 V（±10%），50 Hz；三相，380 V（±10%），50 Hz 1.4 磁场：水平≤ 80 nTp-p，垂直≤ 100 nTp-p 1.5 接地电阻：≤ 0.4 Ω 1.6 仪器运行的持久性：仪器可连续长期使用 2. 设备用途 2.1 科学研究 2.2 主要用于材料的高分辨形貌观察、晶体结构、相结构、成分分析和电子衍射分析测定等， 主要由电镜主机、冷却循环水、能谱仪、自动变压器、CCD成像、制样设备等部件构成。*3. 技术规格 3.1 电子枪 3.1.1 电子枪类型：肖特基场发射电子枪
3.1.2 束流：≥ 0.6 nA（束斑尺寸为1 nm时） 3.1.3 束斑漂移：≤ 1 nm/min 3.2 分辨率 3.2.1 点分辨率：≤ 0.24 nm 3.2.2 线分辨率：≤ 0.102 nm 3.2.3 信息分辨率：≤ 0.14 nm 3.2.4 能量分辨率：≤ 0.75 eV 3.3 放大倍数 3.3.1 倍数范围：25-1,000,000倍 3.3.2 放大倍数重复性:≤ 5% 3.4 加速电压 3.4.1 电压范围：20-200 kV 3.4.2 加速电压全程范围内切换仅需通过软件即可完成 3.4.3 加速电压稳定性：≤ 1 ppm/10min 3.4.4 物镜电流稳定性：≤ 2 ppm/min 3.5 最小束斑尺寸 3.5.1 透射模式（TEM）：≤ 1 nm 3.5.2 EDS/NBD/CBD模式：≤ 0.3 nm 3.6 电子衍射 3.6.1 最大会聚角：≥ 100 mrad 3.6.2 最大接受角：≥ 13? 3.7 物镜 3.7.1 球差系数：≤ 1.2 mm 3.7.2 色差系数：≤ 1.2 mm 3.7.3 最小聚焦步长：≤ 1.8 nm 3.8 相机长度：80-4,500 mm 3.9 照明模式 3.9.1 两种照明模式：平行光模式和汇聚束模式。每种模式下各有11种束斑尺寸，大小 可调 3.9.2 照明模式间切换：通过软件即可完成，切换后系统稳定所需时间短于1分钟 3.10 样品台 3.10.1 5轴样品台，可存储和复位5维（x, y, z, α, β）坐标 3.10.2 单倾样品杆 3.10.3 低背景双倾样品杆 3.10.4 样品移动范围：X，Y ≥±1 mm；Z ≥±0.375 mm 3.10.5 样品台最大样品倾角±40?