6 透射电子显微镜的结构与功能

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透射电子显微镜的特点及功能介绍

透射电子显微镜的特点及功能介绍

透射电子显微镜的特点及功能介绍
透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)是利用高能电子束充当照明光源而进行放大成像的大型显微分析设备。

1933年,德国科学家卢斯卡(Ruska)和克诺尔(Knoll)研制出了世界上第一台透射电镜(见图1),并在1939年由西门子公司以这台电镜为样机,量产了第一批商品透射电镜,约40台,分辨能力比光学显微镜提高了20倍。

从此,人类对微观世界的科学研究有了更强有力的武器。

到今天,透射电镜已经诞生了70多年,由电镜应用而形成的交叉性学科电子显微学已经日趋完善,电镜的分辨能力也比最初时提高了超过100倍,达到了亚埃级,并且在自然科学研究中起到日益重要的作用。

透射电镜的特点:
1)由于样品制备技术的限制,对大多数生物样品来说,一般只能达到2nm的分辨率。

2)电镜图像的分辨能力不仅取决于电镜本身的分辨率,而且取决于。

透射电子显微镜下的生物大分子结构解析

透射电子显微镜下的生物大分子结构解析

透射电子显微镜下的生物大分子结构解析一、透射电子显微镜技术概述透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)是一种利用电子束穿透样品的高分辨率显微镜技术。

与传统的光学显微镜相比,透射电子显微镜能够提供纳米级别的分辨率,这使得它在生物大分子结构解析领域具有独特的优势。

本文将探讨透射电子显微镜在生物大分子结构解析中的应用,分析其原理、技术特点以及在生物科学领域的重要作用。

1.1 透射电子显微镜的基本原理透射电子显微镜的工作原理基于电子光学原理,电子束通过电磁透镜聚焦,穿透样品后,由检测器接收并转换成图像。

由于电子波长远小于可见光,因此TEM能够达到比光学显微镜更高的分辨率。

1.2 透射电子显微镜的技术特点透射电子显微镜具有以下技术特点:- 高分辨率:能够达到原子级别的分辨率,适合观察生物大分子的精细结构。

- 多模式成像:除了传统的透射成像外,还可以进行扫描透射成像(STEM)和电子衍射等。

- 样品制备要求:需要将生物样品制备成极薄的切片,以确保电子束的有效穿透。

- 环境控制:需要在高真空环境下操作,以避免电子束与空气分子的相互作用。

1.3 透射电子显微镜在生物大分子结构解析中的应用透射电子显微镜在生物大分子结构解析中的应用非常广泛,包括蛋白质、核酸、病毒等生物大分子的形态学研究和结构分析。

二、生物大分子结构解析的技术和方法生物大分子结构解析是一个复杂的过程,涉及多种技术和方法。

透射电子显微镜技术在这一过程中扮演着重要角色,但也需要与其他技术相结合,以获得更全面和准确的结构信息。

2.1 样品制备技术生物大分子的样品制备是结构解析的第一步,也是关键步骤之一。

透射电子显微镜要求样品必须足够薄,通常需要使用超微切割、冷冻断裂或聚焦离子束等技术来制备样品。

2.2 高分辨率成像技术高分辨率成像是获取生物大分子结构信息的基础。

透射电子显微镜通过优化电子束的聚焦、样品的放置和成像条件,可以获得高质量的图像。

透射电子显微镜结构及工作原理参考幻灯片

透射电子显微镜结构及工作原理参考幻灯片
– electron gun (provides electron source)
– condenser lenses (control the electron beam)
2.1.1 Electron gun
• provides source of electrons to illuminate the specimen.
In the parallel-beam mode • usually no need to change
C1. • adjust the C2 lens to
produce an underfocused image of the C1 crossover.
focus underfocus overfocus
• good stability • long lifetime
Characteristics of the three sources operating at 100kV
Working temperature (K) Current density (A/m2)
Crossover Size (m) Brightness (A/m2sr) Energy spread (eV) Emission Current Stability (%/hr) Vacuum (Pa) Lifetime (hr)
Thermionic Emission
• If any material to be heated to a high enough temperature, the electrons gains sufficient energy to overcome the natural barrier (work function) that prevents them from leaking out to escape from the source.

透射电镜结构原理及明暗场成像

透射电镜结构原理及明暗场成像

透射电镜结构原理及明暗场成像透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope, TEM)是一种利用电子束来观察物质微观结构的仪器。

与光学显微镜相比,透射电镜具有更高的分辨率和更强的放大能力。

其结构原理主要包括电子源、透射电子束、样品与透射电镜之间的相互作用、透射电镜成像系统。

1.电子源:透射电子显微镜主要使用热电子发射阴极作为电子源。

通常使用钨丝发射、氧化物表面发射或冷钨阴极等方式来产生电子束。

2.透射电子束:电子源发射出的电子经过一系列的电子光学透镜系统进行聚焦和调节,形成一束准直的电子束。

透射电子束的能量通常为几千伏到几十万伏之间,能量越高,穿透力越强。

3.样品与透射电镜之间的相互作用:透射电子束通过样品后,会与样品中的原子和分子发生相互作用。

这些相互作用包括散射、散射衍射和吸收。

这些相互作用使得电子束的方向、速度、能量等发生变化。

透射电子显微镜中的明暗场成像原理如下:1.明场成像:在明场条件下,样品中的透射电子束被物镜聚焦,形成一个清晰的像。

物体的亮度取决于电子束的强度,在没有样品的地方透射电子束强度最大,物体越厚,透射强度就越小,呈现出亮度变暗的效果。

明场成像适合于观察形貌和表面特性。

2.暗场成像:在暗场条件下,样品被遮挡住一部分区域,只有经过遮挡区域的电子束能够通过。

这样,只有经过散射才能把电子束引入投影镜,通过暗场的形成,呈现出样品的内部结构。

暗场成像适合于观察晶体缺陷、界面反应等。

总之,透射电子显微镜利用电子束的穿透性质,通过样品与电子束的相互作用以及透射电镜的光学系统,实现了对物质微观结构的高分辨率观察。

明暗场成像原理使得我们可以观察到不同结构和特性的样品的不同信息。

透射电镜的结构原理及应用

透射电镜的结构原理及应用

透射电镜的结构原理及应用1. 介绍透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简称TEM)是一种基于电子束传输与样品交互作用的高分辨率显微镜。

透射电镜通过在样品上透射的电子束来形成图像,因此可以观察到原子尺度的细节。

本文将介绍透射电镜的结构原理以及其应用领域。

2. 结构原理透射电子显微镜的基本结构由以下几个主要组件组成:2.1 电子源透射电子显微镜使用高速电子束来照射样品。

电子源通常采用热阴极电子枪,通过加热阴极发射高能电子。

电子源生成的电子束必须具有高度的单色性和准直性。

2.2 准直系统准直系统用于控制电子束的方向和准直度,确保电子束可以尽可能准直地照射到样品上。

准直系统通常包括准直光阑和采购透镜。

2.3 束流衰减系统束流衰减系统用于控制电子束的强度,以适应不同的样品特性和实验需求。

束流衰减系统包括限制光阑、透镜和衰减器等组件。

2.4 对焦系统对焦系统用于控制电子束的焦距,以确保电子束能够聚焦在样品表面或其内部的特定区域。

对焦系统包括透镜和聚焦光阑。

2.5 样品台和检测系统样品台是放置样品的平台,通常具有三维移动的能力,以便于调整样品的位置和观察区域。

检测系统用于检测透射电子束与样品交互后的信号,并将其转化为图像。

3. 应用领域透射电子显微镜在各个科学领域中具有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域:3.1 材料科学透射电子显微镜可以观察和分析材料的微观结构、晶格缺陷、晶体取向等特征。

它被广泛应用于纳米材料、催化剂、半导体器件等领域。

3.2 生物学透射电子显微镜在生物学研究中发挥着重要作用,可以观察和研究生物细胞、组织和病毒等微观结构。

它被用于研究生物分子的结构、功能和相互作用。

3.3 纳米技术透射电子显微镜对于纳米技术的研究和开发非常关键。

它能够观察和控制纳米材料和纳米结构,有助于纳米器件的设计和制造。

3.4 地球科学透射电子显微镜在地质和地球科学中也具有重要的应用价值。

《透射电子显微镜》课件

《透射电子显微镜》课件
光阑
限制照明区域,减小成像的视场,提高成像的分辨率 。
光路调节器
调节光路中的光束方向和大小,确保光束正确投射到 样品上。
成像系统
Hale Waihona Puke 物镜将样品上的图像第一次放 大并投影到中间镜上。
中间镜
将物镜放大的图像进一步 放大并投影到投影镜上。
投影镜
将中间镜放大的图像最终 放大并投影到荧光屏或成
像设备上。
真空系统
谢谢您的聆听
THANKS
透射电子显微镜技术不断改进,分辨率和放大倍数得到显著提 高。
透射电子显微镜技术不断创新,出现了许多新型的透射电子显 微镜,如高分辨透射电子显微镜、冷冻透射电子显微镜等。
透射电子显微镜的应用领域
生物学
观察细胞、蛋白质、核酸等生物大分子的 结构和功能。
医学
研究病毒、细菌、癌症等疾病的发生、发 展和治疗。
真空泵
01
通过抽气作用维持透射电子显微镜内部的高真空状态。
真空阀门
02
控制真空泵的工作时间和进气流量,以保持透射电子显微镜内
部真空度的稳定。
真空检测器
03
监测透射电子显微镜内部的真空度,当真空度不足时提醒操作
人员进行处理。
03
透射电子显微镜的操作与维护
透射电子显微镜的操作步骤
打开电源
确保实验室电源稳定,打开透射电子显微镜 的电源开关。
记录
对透射电子显微镜的使用和维护情况进行 记录,方便日后追踪和管理。
04
透射电子显微镜的样品制备技术
金属样品的制备技术
电解抛光
通过电解抛光液对金属样品进行抛光 ,去除表面杂质和氧化层,使样品表 面光滑、平整。
离子减薄

第六章透射电子显微镜结构

v 分度盘是由带刻度的两段圆柱体组成,其中一段圆柱Ⅰ的一 个端面和镜筒固定,另一段圆柱Ⅱ可以绕倾斜轴线旋转。圆 柱Ⅱ绕倾斜轴旋转时,样品杆也跟着转动。如果样品上的观 察点正好和图中两轴线的交点O重合时,则样品倾斜时观察 点不会移到视域外面去。为了使样品上所有点都能有机会和 交点O重合,样品杆可以通过机械传动装置在圆柱分度盘Ⅱ 的中间孔内作适当的水平移动和上下调整。
会聚后照射到样品上。 v 照明系统的作用就是提供一束亮度高、照明孔径角小、平行
度好、束流稳定的照明源。
第六章透射电子显微镜结构
1、电子枪
常用的是热阴极三极电子枪,它由(发夹形)钨丝阴极、栅 极和阳极组成。 v 阴极:又称灯丝,一般是由0.03~0.1毫米的钨丝作成V或Y 形状。 v 阳极:加速从阴极发射出的电子。为了安全,一般都是阳极 接地,阴极带有负高压。 v 栅极:控制电子束电流大小,调节象的亮度。 v 阴极、阳极和栅极决定着电子发射的数目及其动能,因此, 人们习惯上把它们通称为“电子枪”,是透射电子显微镜的 电子源。
第六章透射电子显微镜结构
四、真空系统
v 电子显微镜工作时, 整个电子通道从电子枪至照相底板盒都 必须置于真空系统之内,一般真空度为10-4~10-7Pa。
v 真空作用:①保证电子尽可能少地损失能量,获得足够的速 度和穿透能力;②保证只与试样相互作用,不与空气分子发 生碰撞。
v 真空度不好:①高速电子和气体分子相撞而产生随机散射电 子,引起炫光,降低象的衬度;②气体分子被电离而出现放 电现象,使电子束不稳定,成像质量变坏; ③灯丝因真空不 好而被氧化,缩短寿命。
第六章透射电子显微镜结构
v 高性能的透射电镜大都采用5级透镜放大,即中间镜和投影 镜有两级,分第一中间镜和第二中间镜,第一投影镜和第二 投影镜。

透射电子显微镜的结构与功能


化学成分分析
01 通过能谱仪(EDS)等附件,对样品进行化学成 分分析。
02 可以检测样品中的元素组成、元素分布和含量。 03 对材料科学、生物学等领域的研究具有重要价值

动态过程观察
01
透射电子显微镜可以观察样品的动态过程,例如相变、化学 反应等。
02
通过拍摄连续的显微图像,观察样品在时间尺度上的变化。
中间镜
用于进一步放大实像或改 变成像性质。
投影镜
将最终的放大实像投射到 荧光屏或成像设备上。
真空系统
真空泵
维持透射电子显微镜内部的高真空环境,以减少电子束在空气中散射和吸收。
真空阀
压电源
为电子枪提供加速电压,使电子束具有足够的能量穿 过样品。
高成本
透射电子显微镜的制造成本较高,维 护和运行成本也相对较高。
06
CATALOGUE
透射电子显微镜的发展趋势与展望
高分辨技术
原子像分辨率
01
通过提高电子枪的亮度和像差矫正技术,实现原子级别的分辨
率,观察更细微的结构细节。
动态范围
02
提高成像系统的动态范围,以适应不同样品厚度的观察,更好
地展示样品的层次结构。
样品
样品是透射电子显微镜中的观察对象,通常为薄片或薄膜 。样品需要足够薄,以便让电子束穿透并观察到内部的细 节。
为了保证观察结果的准确性和可靠性,样品需要经过精心 制备和处理,如脱水、染色、切片等。同时,样品的稳定 性也至关重要,以确保在观察过程中不会发生形变或损坏 。
物镜
物镜是透射电子显微镜中的重要元件之一,它对电子束进行放大并传递给下级透 镜。物镜的放大倍数决定了显微镜的总放大倍数。
透射电子显微镜的 结构与功能

透射电镜


2、成像系统
成像系统是电镜获得高分辨 率高放大倍数的核心组件 组成 三组电磁透镜(物镜、中间镜和 投影镜) 两个金属光阑(物镜光阑和选区 光阑) 消像散器
对于所形成的三级放大像 (如图),放大倍数为: M=MoMIMp
(1)物镜
是用来形成第一幅高分辨率电 子显微图像或电子衍射花样的 透镜 透射电子显微镜分辨本领的高 低主要取决于物镜。只有被物 镜分辨出来的结构细节,通过 中间镜和投影镜的放大,才能 被肉眼看清。 物镜是一个强激磁,短焦距的 透镜。它的放大倍数很高,一 般为100-300倍。目前高质量 的物镜分辨率可达0.1nm左右 物镜的分辨率主要取决于极靴 的形状和加工精度。
控制系统
四、主要部件的结构
1、样品台
位置:透射电镜的样品是放
置在物镜的上、下极靴之间。
作用:装载试样
由于这里的空间很小,所以 透射电镜的样品也很小,通 常是直径2~3mm、厚度约为 200纳米的薄片,通常用外径 3mm的样品铜网支持,网孔或 方或园,约0.075mm。
2 、电子束倾斜与平移装置

(2)聚光镜
放大倍数为几十万倍的高分辨率电子显微镜要求样品 被照明的范围很小,因此把电子枪提供的光斑直径进 一步会聚缩小,以便得到一束强度高,直径小,相干 性好的电子束。高性能电子显微镜一般采用双聚光镜 系统。 作用: ①会聚经加速管加速的电子束,以最小的损失照射样品; ②调节照明强度、孔径角和束斑大小。
(2)中间镜
改变中间镜的电流,如果把 中间镜的物平面和物镜的像 平面重合,电镜处于成像模 式,在荧光屏上得到试样的 形貌像。这就是电镜中的高 倍放大操作,如图(a)。
如果把中间镜的物平面和物 镜的后焦面重合,电镜处于 衍射模式,在荧光屏上得到 一幅电子衍射花样,这就是 电镜中的电子衍射操作,如 图(b)。

电子显微镜

一般来说,由超薄切片得到的试样还不能直接用 来进行透射电镜的观察。因为其衬度较低,需要 通过染色或蚀刻的方法来改善切片试样的图像衬 度。但不要采用投影的方法,因为切片的表面总 有刀痕,投影以后会引入假象。
分散聚四氟乙烯粉粒的超薄切片像
③ 蚀刻
蚀刻的目的是除去一部分结构,从而可以突出需 要的结构。蚀刻方法主要有三种:溶剂蚀刻、酸 蚀刻和等离子蚀刻。溶剂蚀刻是靠溶剂的溶解除 去易溶性分子;酸蚀刻是用强酸选择性氧化某一 相,使高分子断裂为碎片而被除去;等离子或离 子蚀刻是用等离子或离子带电体攻击聚合物表面, 除去表面的原子或分子,由于除去速度的差异而 产生相之间的反差。
(1)电子束与固体样品相互作用时产生的信号 具有高能量的入射电子束与固体样品表面的原子
核及核外电子发生作用,产生如下物理信号。
入射电子束轰击样品产生的信息

① 背散射电子(backscattering electron)— 背散射电子是指被固体样品中的原子核或 核外电子反弹回来的一部分入射电子。
③ 吸收电子(absorption electron)—入射电子进入 样品后,经多次非弹性散射,能量损失殆尽,最后 被样品吸收。
④ 透射电子(transmission electron)—如样品足够薄, 则会有一部分入射电子穿过样品而成透射电子。
⑤ 俄歇电子(Auger electron)—如果原子内层电子 在能级跃迁过程中释放出来的能量ΔE并不以X射线 的形式发射出去,而是用这部分能量把空位层的另 一个电子发射出去(或空位层的外层电子发射出 去),这一个被电离的电子称为俄歇电子。 每种原子都有自己的特定壳层能量,所以它们 的俄歇电子能量也各有特征值。
② 二次电子(secondary electron)—在入射电 子作用下被轰击出来并离开样品表面的样 品原子的核外电子。它是一种真空自由电 子 。 由于原子核和外层价电子间的结合能 很小,因此,外层的电子较容易和原子脱 离,使原子电离。
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F1 Br V1 F2
F1 使电子作圆周运动 F2 使电子向轴运动
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9
B(z)
有极靴 没有极靴 无铁壳
磁感应强度分布图
2014-6-20
z
10
☆ 磁透镜与光学 透镜作用相仿,光 学术语均可借用。 如焦点、焦距、 球差、景深等。 ☆ 电子像与实物不仅有 180°的倒转,还有磁场 引起的旋转角。 焦距 f∝E/(IN)2 与电流平方成反比
☆ 电子波长很短,如 加速电压100kV时为 0.00370nm,分辨本领 可达0.002nm。 但实际达不到,原 因是磁透镜也有像差。
11
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▲ 球差: 透镜中心与边缘对电子的会聚能力不同造成。 在物面上的影响半径为 rS=CSα3 CS为球差系数 α 为孔径半角
像平面Ⅱ 像平面Ⅰ
S’
点物S和S1在透镜的焦平面上呈 现两个艾里斑,屏上总光强为两衍射 光斑的非相干迭加。
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瑞利判据:点物S1的艾里斑中心恰好与另一个点物S2的艾里斑边缘 (第一衍射极小)相重合时,恰可分辨两物点。
S1 S2
S1 S2
S1 S2
2014-6-20
可分辨 100% 75% 恰可分辨
不可分辨
6
能分辨开的物面上 两点间的最小距离d, 称为显微镜的分辨本 领。
d 0.61
光镜用可见光照明,其波长范 围为500nm ,分辨本领不能小于 200nm。 衍射 提高分辨本领 → 波长 ☆ X射线 波长10~0.05nm,不能聚焦成像。 ☆ 紫外线 波长390~13nm,短波易被吸收, 可用为200~250nm。 石英玻璃透镜,分辨本领 100nm。
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16
6.3 电子显微镜的结构
由三大系统组成 ★ 电子光学系统 电子显微镜的核心,成像 放大等主要功能靠此完成。 ★ 真空系统 保证电子只于试样发生 作用,真空度为1.33×10-2~ 10-5Pa ★ 供电系统 以高稳定度的电压供给 电子枪,高稳定度的电流供 给磁透镜。
2014-6-20
2△ro 2△ro 2d Df tan
一般α =10-2~10-3 rad,如 d=1nm,则Df=200~2000nm。
2014-6-20 15
△ 焦深:
保持象清晰度时,像平面沿轴 向可移动的距离。
Di
2△r0


2dM 2

Df M 2
如d =1nm,孔径半角α =10-2 rad, 则 Di = 8 mm。
2014-6-20 2
透射电子显微学的发展(回顾)
1931年 E.Ruska and M. Knoll 世界上第一台电镜 1986年 E.Ruska 获诺贝尔物理学奖 1982年 A.Klug 获诺贝尔化学奖 1937年 C.J.Davisson and G.P.Thomson 获诺贝尔物理学奖 50~60年代 英国 剑桥大学 物理系 Cavendish Lab. P.B.Hirsch and A.Howie et al (TEM) 衍衬理论: 运动学、 动力学 透射电镜代表作:薄晶体电子显微学 刘安生译 Electron Microscopy in Thin Crystal
投影镜: 放大镜,保证足够高的 放大倍数。 强激磁,短焦距透镜。 放大:100倍左右
20
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三级透镜
的放大成 像和电子 衍射的光 路图
形貌像
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电子衍制成,可对 电子感光。
照相装置
照相用电子感光片,要 求分辨本领高,约为 100条线/mm,为进 一步放大。 X射线和光谱分析用胶 片也可。 数码相机
80
100
200
λ/nm
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0.00487 0.00418 0.00370 0.00251
8
6.2 电子透镜
利用轴对称非均匀电场或磁场力使电子会聚或发散的装置。核 心部件,决定电镜的性能。 电子在磁场中受力为 静电透镜 早期使用 F=e (v×B) 磁透镜 改变 f 和 M 很方便; 不担心击穿; 像差小。 V BZ 常用磁透镜为短螺旋管线圈
观察屏下为照相装置, 两者相距十几厘米, 但成像清晰。
辅助观察屏和5倍双 筒放大镜
对动态研究可 用电视装置。
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22
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23
17
电子光学系统
观察室 观察屏 照相装置
电子枪 聚光镜 偏转线圈
照 明 部 分
成像放大部分
样品室 物 镜 中间镜 投影镜
电 视
显 像 部 分
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照明部分
阴极
电子枪 阳极 栅极
阴极(接负高压) 控制极(比阴极 负100~1000伏) 阳极 电子束 聚光镜
灯丝
发射电子
0.03-0.1mm 钨
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成像放大部分 物镜: 形成第一幅高分辨电子 放大像或电子衍射花样。 强激磁、短焦距、像差 小。
中间镜: 将物镜的电子像再放大,同时 起衍射镜作用。减弱电流,增大物 距,使中镜物面与物镜后焦面重合, 将衍射花样投倒像面上,实现衍射。 弱激磁,长焦距,倍率在0 ~ 20内变化。
焦距: f=1~3mm 放大: 100~300倍 分辨本领: 0.1nm 为减少像差,装有消像 散器和防污染装置。
2014-6-20 4
6.1 电子的波长
透镜的分辨本领 点光源经过光学仪器的小圆 孔后,由于衍射的影响,所成的 象不是一个点而是一个明暗相间 的圆形光斑。 S O L S S’
当两个物点距离足够小时, 就有能否分辨的问题。 S1 S S’ S1 ’
O L
S1 S
O f1
A


f2
S’ S1 ’
O
L
7

nsin
d /2
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☆ 电子 具有波粒二象性,与可见光相似,可作光源。 电子波长为: ν为电子的速度,与加速 h/ mv 电压 E 的关系
1 2 mv Ee 2
v (2 Ee/m)
1/2
1.50 / E 1/2
电子波长与加速电压的关系
E/kV
60
一般接地
LaB6
加速电子 会聚电子
增加动能
调节束流大小、亮度 聚光镜: 会聚电子束,以最小的损失 照明样品,调节强度、孔径角、 束斑大小 一聚: 强激磁、短焦距 。 缩小 10-50倍。交叉点束斑缩为1-5μm 二聚: 弱激磁、长焦距 。放大2 倍 左右。样品平面可获得2-10μm 照明束斑
19
试样
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3
70~80年代 分析电子显微学兴起 高分辨电子显微术(HREM) X射线能谱分析(EDAX 或 EDS) 电子能量损失谱分析(EELS) 微衍射与微微衍射(μD 、μ-μD) 会聚束电子衍射(CBED) 扫描透射电子显微术(STEM) 表面反射衍射电子显微术(RHEED) 美国 亚利桑那州立大学 J.M.Cowley Diffraction Physics 代表作: J.J.Hren Introduction to Analytical Electron Microscopy J.C.H.Spence Experimental High-Resolution Electron Microscopy 90~今 透射电子显微学进展 叶恒强 王元明 主编 电子全息术、生物大分子材料 、纳米材料、物镜球差校正 高分辨、高分辨透扫(Z衬度) 等等
六 、 结透 构射 与电 功子 能显 微 的
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(Transmission
透射电子显微镜
Electron Microscope
TEM)
以电子为光源,电 磁场为透镜,电子束穿 过试样成像的电子光学 仪器。 分辨本领: 0.2 - 0.3 nm 加速电压 : 100 – 500 kV 放大倍数: 50-1.2×106
最小散焦圆斑
物镜
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▲ 像散: 透镜磁场不完全对称造成。 物面上的影响半径为 rA=M△fαα △fα 像散引起的焦距差
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13
▲ 色差: 电子能量不同造成
在物面上的影响半径为 rC=CCα△E/E △E/E 电子能量变化率
CC 色差系数
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磁透镜另一大特点 △ 景深: 保持象清晰度时,试样在物平 面沿轴向可移动的距离。
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