电子显微分析复习提纲

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扫描电子显微镜SEM教学提纲

扫描电子显微镜SEM教学提纲

❖ 扫描电镜的放大倍数M取决于显象管荧光屏尺寸S2和 入射束在试样表面扫描距离S1之比,即: M=S2/S1 由于荧光屏尺寸S2是固定的,因此其放大倍数的变化 是通过改变电子束在试样表面扫描距离S1来实现的。 一般放大倍数在20~20万倍之间,且连续可调。
❖ 将样品细节放大到人眼刚能看清楚(约0.2mm)的放
扫描电子显微镜SEM
一、二次电子
❖ 二次电子是被入射电子轰击出来的核外电子, 它来自于样品表面100Å左右(50~500Å)区域,能 量为0~50eV,二次电子产额随原子序数的变 化不明显,主要决定于表面形貌。
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HPU-LQ2源自二、背散射电子❖ 是指被固体样品原子反弹回来的一部分入射电 子,它来自样品表层0.1~1m深度范围,其能 量近似于入射电子能量,背散射电子产额随原 子序数的增加而增加,如图。利用背散射电子 作为成象信号不仅能分析形貌特征,也可用来 显示原子序数衬度,定性地进行成份分析。
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HPU-LQ
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第二节 扫描电镜结构原理
❖ 结构组成 ❖ 扫描电镜与透射电镜
的主要区别 ❖ 成象原理
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一、结构组成
❖ 组成:电子光学系统、信号接受处理显示系统、 供电系统、真空系统。
❖ 结构原理图如图。
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表5-1 各种信号成象的分辨本领
信号 二次电子 背散射电子 吸收电子 透射电子 感应电动势 阴极荧光
X射线 俄歇电子

电子显微分析-绪论资料

电子显微分析-绪论资料

当鲁斯卡研制出第一台电镜后,才从一 位物理学家处得知电子具有波动性,非常 的郁闷,认为电镜的分辨率因为也要象光 学显微镜一样受到阿贝成像理论的制约, 所以不会太高。后来方得知电子的波长非 常短,使得电镜的分辨率甚至可达到分辩 原子的潜力,才转忧为喜。从这件事情上 我们可以了解到,在电镜的发明过程中虽 然离不开理论的发展与指导,但这种发展 与指导的作用是长期的和间接,而不是短 期直接的。
(二) 电磁波讯号,又可分为, 1.X光射线(包括特性及制动 辐射) 2. 可见光(阴极发光) (三) 电动势,由半导体中电 子一空穴对的产生而引起。 关于这些讯号的能量及在晶 体中散失的能量、成像能力 及所能提供的资料见表l.l与 表1.2。利用穿透式电子显 微镜监定材料的主要功能见 图l.2。
• 电子探针(EPMA)是在扫描电镜的基础上 配上波谱仪或能谱仪的显微分析仪器,它 可以对微米数量级侧向和深度范围内的材 料微区进行相当灵敏和精确的化学成份分 析,基本上解决了鉴定元素分布不均匀的 困难。
1.3 电子束与物质作用
图1.1显示电子与材料试样作 用所产生的讯号。电子显微 镜主要的用途即在辨明各种 讯号以作晶体结构、微细组 织、化学成份、化学键结和 电子分布情况分析。此等讯 号可分为三类,即 (一) 电子讯号,又可细分为: 1. 未散射电子(透射电子) 2. 散射电子(包括弹性、非弹 性反射和穿透电子及被吸收 电子) 3. 激发电子(包括二次电子及 俄歇电子(Auger electron)
• 透射电子显微镜(TEM)正是这样一种能 够以原子尺度的分辨能力,同时提供物理 分析和化学分析所需全部功能的仪器。特 别是选区电子衍射技术的应用,使得微区 形貌与微区晶体结构分析结合起来,再配 以能谱或波谱进行微区成份分析,得到全 面的信息。

第三章电子显微分析

第三章电子显微分析


• 三、性能与制样

透射电子显微镜利用穿透样品的电子束
成像,这就要求被观察的样品对入射电子束
是“透明”的。
• 对于透射电镜常用的加速电压为100KV,因
此适宜的样品厚度约200纳米。

目前,样品可以通过两种方法获得,一
是表面复型技术,二是样品减薄技术。

Formation of electron diffraction and HRTEM image
• 2、单晶电子衍射
• 当一电子束照射在单晶体薄膜上时,透射束穿过薄膜
到达感光相纸上形成中间亮斑;衍射束则偏离透射束形成 有规则的衍射斑点(电子衍射图a)。
• 3、多晶电子衍射
• 多晶体由于晶粒数目极大且晶面位向在空间任意分布,倒
易点阵将变成倒易球。倒易球与爱瓦尔德球相交后在相纸 上的投影将成为一个个同心圆(电子衍射图b)。
电子枪 第一聚光镜 第二聚光镜
• (2)样品室
样品移动机械装置 测角台
• (3)成像放大系统
物镜 中间镜 投影镜
• (4)观察记录系统
观察室 照相装置
三、透射电子显微镜和扫描电子显微镜
• 第三节 透射电镜(TEM)
• 透射电子显微镜是以波长很短的电子束
做照明源,用电磁透镜聚焦成像的一种具有 高分辨本领,高放大倍数的电子光学仪器。 测试的样品要求厚度极薄(几十纳米),以 便使电子束透过样品。
成轴对称的凸透镜形状(具有此性质的装 置即为电磁透镜),那么电子在其中运动 时也将会产生偏向轴方向的折射,使它的 运动轨迹呈圆锥螺旋状。
• 电磁透镜光路与光学透镜光路的比较及电
磁透镜的工作原理如图所示。
(四)、电子显微镜的工作原理和结构

电子显微分析讲义 打印

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θ
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图 1-13 二次电子信号的采集 由于二次电子的能量很低,样品深处被激发的电子不能逃逸出样品表面,因此采集到的信号 来自样品很浅表面,在入射束处 5λ范围内。λ是电子平均自由程。金属的λ为 1.0 nm,绝缘体 的λ约为 10 nm。 所以二次电子来自样品表面几个纳米到十几个纳米表层, 适合用于高分辨图像, 观察到样品表面微小的特征。 相比之下, 背散电子来源于较大的作用体积, 造成图像的信号重叠, 不利于高分辨图像观察。背散电子出射距离较深,用 RK-O 距离表示的作用区域内的出射概率分 布见图 1-14。 二次电子的信号来源深度仅为背散电子的 1/100。不同信号作用深度可参考书 169 页。
材料科学中的电子显微分析技术目录第一部分电子束与样品的作用11电子束与样品的作用体积12电子束照射样品产生的信号13背散电子和原子序数衬度14二次电子与形貌衬度第二部分电子探针微区成份分析21能谱分析的物理原理22能谱设备结构23谱线分析解读24能谱图的数据采集方式第三部分电子衍射基础未完成第四部分电子衍射谱分析方法41多晶电子衍射花样标定方法411比值法412pdf卡片对照法413未知物相的衍射花样42单晶电子衍射花样421422衍射斑点的爱瓦尔德球作图法423单晶电子衍射花样标定方法已知衍射物质和晶体结构43晶体取向关系分析44单晶电子衍射花样标定方法未知物相分析45计算机辅助电子衍射花样分析第五部分复杂电子衍射谱分析51选区电子衍射52那束衍射和汇聚束衍射53超点阵结构54长周期结构5556背散电子衍射花样第六部分高分辨电镜的成像原理及在材料科学中应用61高分辨电镜图像的类型62高分辨电镜的成像过程621基本过程描述622晶格条纹像的形成过程63高分辨成像分析中的几个概念631空间频率spatialfrequency632moir633傅里叶变换fouriertransform简称ft变换634弱相位物体weakphaseobject635阿贝成像原理64传递函数641基本概念642球差sphericalaberration643defocus644电压645光阑646色差65高分辨电镜在材料研究中的应用651652二相界面结构研究653析出第二相结构研究654晶体结构和原子位置超导氧化物研究655晶体结构中的成份起伏对ga05半导体的研究656超晶格结构研究657晶体位错缺陷研究第一部分电子束与样品的作用11电子束与样品的作用体积当高速运动的电子束打在样品表面电子会穿透进入样品一定深度

电子显微学复习提纲答案

电子显微学复习提纲答案
各种物理信号产生的深度和广度 俄歇电子<1nm 二次电子<10nm 背散射电子>10nm X射线1um
2. 电子束透过试样时,电子透射强度受哪些因素影响? 加速电压,样品厚度,入射方向,晶体结构,样品物质成分
3. 简述二级复型、一级萃取复型。 二级复型:
a) 按一般金相法,抛光原始试样,选择合适的侵蚀剂腐蚀试样表 面,以显示内部组织;或者选用新鲜断口作为试样。
每一种元素都有自己的特征俄歇能谱。 1)适合分析轻元素及超轻元素 2)适合表面薄层分析(<1nm)(如渗氮问题)
透射电子(TE): 当试样厚度小于入射电子的穿透深度时,电子从另 一表面射出,这样的电子称为透射电子。TEM就是应用透射电子成 像的。如果试样只有10~20nm的厚度,则透射电子主要由弹性散射 电子组成,成像清晰。如果试样较厚,则透射电子有相当部分是非 弹性散射电子,能量低于E0,且是变量,经过磁透镜后,由于色 差,影响了成像清晰度。
6. 几何像差和色差产生原因,消除办法。 球差即球面相差,是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折 射能力不符合预定的规律而造成的。 减小球差可以通过减小Cs值和缩小孔径角来实现,用多级矫正器进 行校正。 像散是由于电磁透镜磁场具有一定的椭圆度造成的,不同方向上电子 的聚焦能力不同,因而在主光轴上不能汇聚到一点。用消像散器消 除。 畸变是由于球差引起的。通过电子线路的校正可以消除。 色差是由于入射电子波长(或能量)的非单一性造成的。 采取稳定加速电压的方法可以有效减小色差;适当调配透镜极性;卡 斯汀速度过滤器
第三章 复习题
1. 分析电子衍射于X射线衍射有何异同? 电子衍射原理和X射线相似,是满足Bragg方程作为产生衍射的必 要条件。两种衍射技术所得到的衍射花样几何特征上也大致相 似。 不同之处在于: 电子波长比X射线短得多,同样满足Bragg条件时,衍射角很小。 而X射线衍射,衍射角最大可接近π/2. 电子衍射操作时采用薄晶样品,薄样品的倒易点阵会沿样品厚度 方向延伸成杆状,从而增加倒易点阵与埃瓦尔德球相交的机会 电子波长短,埃瓦尔德球的半径很大,较小范围内反射球的球面 可近似看成一平面,也可认为电子衍射斑点分布在一个二维倒易 截面内。

03-电子显微分析-基础知识与TEM(3-TEM)

03-电子显微分析-基础知识与TEM(3-TEM)

二、透射电子显微像的质厚衬度及透射电镜样品
使用透射电镜观察分析材料的形貌、组织、结构,需具备以 下两个前提: 一是制备适合TEM观察的试样,厚度100-200nm,甚至更薄;
TEM试样大致有三种类型: 粉末颗粒 材料薄膜 复型膜
二是建立电子图像的衬度理论
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二、像衬度及复型像
(一)电子像衬度(像衬度)——质厚衬度
一般都采用双聚光镜系统。
②成象放大系统
主要组成:
➢ 物镜

➢ 中间镜(1-2个)


➢ 投影镜(1-2个)
大 系

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物镜
①形成显微像
将来自试样同一点的不同方向的弹性散射束会聚于其像
作用:平面上,构成与试样组织结构相对应的显微像。 ②形成衍射花样
将来自试样不同点的同方向、同相位的弹性散射束会聚 于其后焦面上,构成含有试样晶体结构信息的衍射花样
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(2)放大倍数
透射电镜的放大倍数是指电子图象对于所观察试样区的 线性放大率。
最高放大倍数表示电镜的放大极限。实际工作中,一般 都是在低于最高放大倍数下观察,以得到清晰的图像。
(3)加速电压
电镜的加速电压指电子枪的阳极相对于阴极的电压 决定电子枪发射的电子束的波长和能量 200kV电镜是一种比较理想的电镜(0.00251nm )
三、电子衍射
四、透射电子 显微像
电子衍射和X-ray衍射异同点 电子衍射基本公式 电子衍射花样 阿贝显微镜成像原理 透射电子显微镜中选区电子衍射 电子衍射花样的标定
像衬度:质厚衬度、衍射衬度、相位衬度 选择衍射成像原理 双光束条件 电子衍射分析的特点
一、透射电子显微镜
结构组成与工作原理 ➢ 光学成像系统 ➢ 真空系统 ➢ 电气系统

电子显微分析知识点总结大全

电子显微分析知识点总结大全

电子显微分析知识点总结(粗字体为重点)
第一讲电子光学基础
1、电子显微分析特点
2、Airy斑概念
3、Rayleigh准则
4、光学显微镜极限分辨率大小:半波长,200nm
5、电子波的速度、波长推导公式
6、光学显微镜和电子显微镜的不同之处:光源不同、透镜不同、环境不同
7、电磁透镜的像差产生原因,如何消除和减少像差。

8、影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素,如何提高电磁透镜的分辨率
9、电子波的特征,与可见光的异同
第二讲TEM
1、TEM的基本构造
2、TEM中实现电子显微成像模式与电子衍射模式操作
第三讲电子衍射
1、电子衍射的基本公式推导过程
2、衍射花样的分类:斑点花样、菊池线花样、会聚束花样
3、透射电子显微镜图像衬度,各自的成像原理。

第四讲TEM制样
1、粉末样品制备步骤
2、块状样品制备减薄的方法
3、块状脆性样品制备减薄——离子减薄
4、塑料样品制备——离子减薄
5、复型的概念、分类
第五讲SEM
1、电子束入射固体样品表面会激发的信号、特点和用途
2、SEM工作原理
3、SEM的组成
4、SEM的成像衬度:二次电子表面形貌衬度、背散射电子原子序数衬度、吸收电子像的
衬度、X射线图像的衬度
第六讲EDS和WDS
1、EDS探测系统——锂漂移硅固体探测器
2、EDS与WDS的优缺点
第七讲EBSD
1、EBSD的应用
第八讲其它电子显微分析方法
1、各种设备的缩写形式。

第2章 电子显微分析

第2章 电子显微分析
如果把中间镜的物平面和物镜的像平面重合,则在荧光屏 上得到一幅放大像这就是电子显微镜中的成像操作;如果把 中镜的物平面和物镜的背焦面重合,则在荧光屏上到一幅电 子衍射花样,这就是透射电子显微镜中电子衍射操作。
透射电子显微镜的构造
透射电子显微镜的构造
观察照相室
电子图象反映在荧光屏上。荧光发光和电子束流成正比。 把荧光屏换成电子干板,即可照相。干板的感光能力与其波 长有关。
透射电子显微镜的构造
透射电子显微镜的主要性能指标
分辨率 分辨率是透射电镜的最主要的性能指标,它表征了电镜显 示亚显微组织、结构细节的能力。透射电镜的分辨率以两种 指标表示:一种是点分辨率,它表示电镜所能分辨的二个点 之间的最小距离,另一种是线分辨率,它表示电镜所能分辨 的二条线之间的最小距离。目前超高分辨率透射电镜的点分 辨率为0.23~0.25nm,线分辨率为0.104~0.14nm。
各自物理信号产生的浓度和广度范围
各自物理信号产生的浓度和广度范围
俄歇电子便在表面1 nm层内产生,适用于表面分析。
二次电子在表面10nrn层内产生,在这么浅的深度内电 子还没有经过多少次散射,基本上还是按人射方向前进,因 此二次电子发射的广度与入射电子束的直径相差无几。在扫 描电镜成象的各种信号中,二次电子象具有最高的分辨率。
电磁透镜
一束平行于磁透镜主轴 的入射电子束在磁场作用下 已螺旋方式不断靠近轴而向 前运动,当其离开磁场范围 时,电子旋转速度减为零, 而作直线运动而与轴相交, 该交点为透镜的焦点。因此 有对称轴的磁场对运动的电 子有会聚作用,可以成象, 这与几何光学中的情况类似。
电磁透镜的特点
1. L1,L2,M 间关系
电磁透镜的景深大: Df=200-2000nm, 对加速
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电子显微分析复习提纲1.何为电磁透镜?理解并掌握电子在磁场中的运动规律,能够作图说明之。

:把电磁线圈所产生的磁场所构成的透镜成为电磁透镜,电子在磁场中以圆锥螺旋近轴运动聚焦。

2.电磁透镜的像差有哪些?它们是如何产生的?如何消除和减小?:几何像差和色散。

几何像差分为球差和像散。

球差:因电磁透镜中心区和边缘区对电子折射能力不同造成的。

减小CS值和减小孔径角a。

像散:由透镜磁场的非旋转对称引起的。

主要原因极靴内孔不远,极靴上下轴线错位,极靴材料不均匀,极靴孔污染。

措施:消像散器。

色差:入射电子的波长或能量的非单一性造成的。

主要原因:加速电压不稳,电子与样品的非弹性散射措施:稳定加速电压,样品厚度做薄,减小孔径角。

3.影响电磁透镜景深和焦长的主要因素是什么?景深和焦长对透射电子显微镜的成像和设计有何影响?:景深:保持像清晰情况下,允许物平面沿透镜主轴一定的距离。

电磁透镜分辨率和孔径角。

焦长:固定物距和焦距,像平面沿透镜主轴移动时,仍能保持像清晰的距离范围。

分辨率,孔径角,透镜放大倍数。

对设计的影响:景深越大,焦长越长,可以使投射电镜成像更方便,而且电镜设计荧光屏和相机位置非常方便。

对成像的影响:物镜:强励磁短焦距,放大倍数较高。

中间镜:焦距很长,放大倍数通过调节励磁电流确定。

投影镜:短焦距,强励磁。

在用电子显微镜分析图像时,一般物镜和样品的距离是不变的,因此改变物镜放大倍数进行成像时,主要是改变物镜的焦距和像距来满足条件。

中间镜像平面和投影镜物平面的距离可以看做是不变的,因此要在荧光屏上得到一张清晰的放大像,必须使物镜的像平面和中间镜的物平面重合,即改变中间镜的焦距和物距。

4.什么是分辨率,影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些?如何提高电磁透镜的分辨率?分辨率:两个物点通过透镜成像,在像平面形成两个瑞利斑,如果两个物点相距较远,两个瑞利斑也各自分开;但如果两个物点相互靠近,两个瑞利斑也相互靠近,直至重叠,当两个瑞利斑的中心距等于瑞利斑半径时,此时两个物点的距离为分辨率。

因素:1、衍射效应,只考虑衍射效应,在照明光源和介质一定时,孔径角越大,分辨率越高。

2、像差:选择最佳孔径角半径,提高加速电压(减少电子束波长),减小球差系数。

5.透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?掌握每一部分的主要组成构件的功能和作用。

:投射电镜主要由电子光学系统,电源和控制系统,真空系统三部分组成。

关系:电子光学系统是核心,其他两个系统是辅助系统。

电子光学系统:照明系统,样品室,成像系统,观察室和照相系统。

照明系统:电子枪,聚光镜,相应的平移对中、倾斜调节装置组成。

主要作用是提供一束亮度高,孔径角小,束流稳定,平行度好的照明源,应满足明场和暗场成像要求。

成像系统:主要由物镜,物镜光阑,选区光阑,中间镜,投影镜构成。

物镜:形成第一幅电子显微图像或衍射花样。

物镜光阑:1 提高像衬度 2 减少孔径角,从而减小像差 3 进行暗场成像。

选区光阑:对样品进行微区衍射分析。

中间镜:1 控制电镜总放大倍数 2 选择成像/衍射模式。

投影镜:进一步改变放大倍数;投影镜内孔径很小,使电子束进入投影镜孔径角减小。

真空系统:机械泵,油扩散泵,离子泵,阀门,真空测量仪等组成。

供电系统:供给电子枪的高压部分,供给电磁透镜的低压稳流部分。

真空度不够:高压加不上去,成像衬度变差,极间放电,灯丝迅速氧化,寿命缩短。

6.透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何?聚光镜光阑,物镜光阑,选区光阑聚光镜光阑:装在第二聚光镜下方。

限制孔径角。

物镜光阑:装在物镜背焦面。

1 提高像衬度 2 减小孔径角从而减小像差 3 进行暗场成像。

选区光阑:装在物镜像平面。

对样品进行微区衍射分析。

7.说明透射电子显微镜成像系统的主要构成、安装位置、特点及其作用。

(注意:此处物镜光阑和选区光阑也包括在成像系统中):1、物镜:样品下方。

短焦距,强励磁透镜。

形成第一幅电子显微图像或衍射花样。

2、物镜光阑:物镜背焦面。

A 提高像衬度 B 减小孔径角从而减少像差 C 进行暗场成像。

3、选区光阑:物镜像平面。

进行微区衍射分析。

4、中间镜:选区光阑下方。

A 控制电镜总放大倍数 B 成像/衍射模式转换。

5、投影镜:中间镜下方。

进一步放大中间镜的像。

减小孔径角。

8.在透射电镜中,衍射模式和成像模式是如何转换的?掌握成像操作与衍射操作时各级透镜(像平面与物平面)之间的相对位置关系,能够画出光路图。

:如果把中间镜物平面和物镜像平面重合,就是成像。

如果把中间镜物平面和物镜背焦面重合,就是衍射。

试样等于物镜物平面,中间镜物平面等于物镜像平面/中间镜物平面等于物镜背焦面,中间镜像平面等于投影镜物平面荧光板等于投影镜像平面。

9.掌握点分辨率和晶格分辨率的定义。

都是表征透射电子显微镜放大本领的参数。

点分辨率的测定与透镜的总放大倍数有关,是将铂、铂-铱或铂-钯等金属或合金,用真空蒸发的方法可以得到粒度为5~10Å、间距为2~10 Å的粒子,将其均匀地分布在火胶棉(或碳)支持膜上,在高放大倍数下拍摄这些粒子的像,然后经光学放大(5倍左右),从照片上找出粒子间最小间距,除以总放大倍数得到;而晶格分辨率的测定要求制作标样(采用外延生长的方法制得的定向单晶薄膜)并拍摄其晶格像,由已知的样品晶面间距得到具体的衍射晶面,这种方法是条纹干涉像,不是真正的点分辨率。

10.薄膜样品的基本要求是什么? 具体工艺过程如何? 双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品?1 组织结构和大块样品相同;2 必须足够薄。

3 应有一定的强度和刚度。

4 不容许表面产生氧化和腐蚀。

工艺:1 初减薄——制备厚度为100-200纳米的薄片,切去直径3mm的圆片(线切割;慢速锯)。

2 预减薄——从圆片的一侧或两侧将圆片的中心区域减薄至数纳米(研磨,凹坑仪;化学腐蚀)3终减薄——(双喷电子抛光;离子减薄)离子减薄: 1)不导电的陶瓷样品 2)要求质量高的金属样品 3)不宜双喷电解的金属与合金样品双喷电解减薄: 1)不易于腐蚀的裂纹端试样 2)非粉末冶金试样 3)组织中各相电解性能相差不大的材料 4)不易于脆断、不能清洗的试样11.何为倒易矢量,其有何特点?一个晶带的倒易图象是什么?能够利用倒易矢量的基本性质和晶带定律绘出体心立方点阵(211)*倒易面、面心立方点阵(311)*、 (321) *倒易面。

:倒易原点指向任意倒易阵点的矢量,称为倒易矢量,记为r* = ha* + kb* + Lc*。

特点:倒易矢量两个基本性质:a. r*hkl 垂直于正点阵中(hkl)面;b. |r*hkl| = 1/dhkl12.何为晶带定理和零层倒易截面? 说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。

能够根据晶带定律绘制二维倒易平面。

:由同晶带的晶面构成的倒易面用(uvw)*表示,且因为过原点O*,则称为零层倒易截面(uvw)*。

同一晶带中,晶带轴平行于各晶面。

各晶面倒易矢量垂直于晶带轴。

13.掌握爱瓦尔德球的画法。

可以用爱瓦尔德团解法证明布拉格定律14.何为系统消光、点阵消光、结构消光?结构振幅的物理意义?能够利用结构因子分析和讨论常见晶格(fcc、bcc、密排六方以及ZnS结构)的消光规律。

:把由于FHKL=0而使衍射线消失的现象称为系统消光.在复杂点阵中,由于面心或体心上有附加阵点而引起的FHKL=0称为点阵消光。

对那些含有两种以上等同点的复式格子,除要遵循它们所属的布拉菲点阵的消光规律外,还有附加的消光条件,为结构消光。

结构振幅:Fhkl,即(hkl)晶面组的结构因子,表征正点阵晶胞内所有原子的散射波在衍射方向的合成振幅。

根据简单立方:无消光面心立方:全奇全偶不消光体心立方:H加K加l为偶数不消光15.掌握多晶(纳米晶体)、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。

多晶衍射花样:多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环。

多晶取向完全混乱,可看作是一个单晶体围绕一点在三维空间内旋转,故其倒易点是以倒易原点为圆心,(hkl)晶面间距的倒数为半径的倒易球,与反射球相截为一个圆。

所有能产生衍射的半点都扩展为一个圆环,故为一系列同心圆环。

·单晶衍射花样:单晶体的电子衍射花样由排列的十分整齐的许多斑点组成。

倒易原点附近的球面可近似看作是一个平面,故与反射球相截的是而为倒易平面,在这平面上的倒易点阵都坐落在反射球面上,相应的晶面都满足Bragg方程,因此,单电子的衍射谱是而为倒易点阵的投影,也就是某一特征平行四边形平移的花样。

·非晶衍射花样:非晶态物质的电子衍射花样只有一个漫散的中心斑点。

非晶没有整齐的晶格结构形成原理:其形成原理与X射线相似,是以满足(或基本满足)布拉格方程作为产生衍射的必要条件,同时要满足结构因子不等于0。

16.熟练掌握简单衍射花样的标定方法。

R2法,假设检验,假设校核17.衍衬运动学理论的最基本假设是什么?怎样做才能满足或接近基本假设?18.何为双光束衍射?电子衍衬分析时,为什么要求在近似双光束条件下进行?双光束衍射:倾转样品,使晶体中只有一个晶面满足Bragg条件,从而产生强衍射,其它晶面均远离Bragg位置,衍射花样中几乎只存在大的透射斑点和一个强衍射斑点。

因为在衍射条件接近理想的双光束条件下,即除了透射束以外,只有一支强衍射束,而其它的衍射束强度近似为0,设入射束强度为I0,则有I0 = ID+ IT这时,明、暗场衬度互补,但在非双光束条件下明、暗场像不完全互补。

19.什么是衬度?透射电镜成像衬度有哪些?质厚衬度与衍射衬度有何区别?衬度:是指在荧光屏或照相底片上,眼睛能观察到的光强度或感光度的差别。

包括振幅衬度,相位衬度。

振幅衬度包括质厚衬度,衍射衬度。

质厚衬度主要来源于非相干弹性散射。

衍射衬度主要取决于入射束与式样内各晶面相对位向不同导致的衍射强度差异。

20.什么是衍射衬度? 能够画图说明衍衬成像原理,理解并掌握明场像、暗场像、中心暗场像以及弱束暗场像的实验操作原理?“衍射衬度成像”主要取决于入射束与试样内各晶面相对位向不同所导致的衍射强度差异。

薄膜内两晶粒A和B,其唯一差别在于晶体学位向不同。

在入射束照射下,B 晶粒的某(hkl)晶面组恰好与入射束满足精确的布拉格角θB ,产生强烈衍射;而其余晶面均与衍射束存在较大的偏差,不产生衍射。

即: B晶粒的位向满足:“双光束条件”。

21.理解偏离参量S的物理意义。

掌握S<0,S=0以及S > 0时产生电子衍射的厄瓦尔德球构图的画法。

偏离贼他角时,倒易杆中心至爱瓦尔德球面交截点的距离可用矢量S表示,S就是偏离矢量。

22、掌握推到衍射公式的方法(会画图)。

理解相机常数的物理意义。

电子衍射谱与倒易点阵的关系如何?相机常数:这说明是相应的按比例放大,K称为电子衍射放大率。

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