第十二章 透射电子显微镜

第十二章第十二章透射电子显微镜透射电子显微镜§§1212－－1TEM1TEM的结构与成象原理的结构与成象原理ƒTEM的结构主要由三大部分组成：电子光学部分；真空部分；电气部分。ƒ透射电子显微镜和光学显微镜的光路系统，从成像原理来看，两者是相同的ƒ就电子光学部分而言，也可分为三个主要部分组成，分别是照明系统、成像系统和观察记录系统。JEM2010F型透射电子显微镜外形图一、照明系统一、照明系统1.1.电子枪电子枪电子枪是透射电子显微镜的电子源，常用的是热阴极三级电子枪，是由发卡形钨丝阴极、栅极帽和阳极组成。2.2.聚光镜聚光镜进一步使电子束会聚，提高电子束流的密度，调节束流的强度、孔径角和束斑直径。双聚光镜双聚光镜：：第一聚光镜：强激磁透镜，缩小率为10～50倍左右，将电子枪第一交叉点像缩小为1～5μm第二聚光镜：弱聚光镜，适焦时放大倍数为2倍，可获得2～10μm的照明电子束。二、成像系统二、成像系统成像系统主要由物镜、中间镜和投影镜组成，透镜的数目由TEM所需的电子光学放大倍数来决定，也取决于TEM的分辨率。①物镜强激磁透镜，短焦距（f＝1.5～3mm）单级放大100～300倍②②中间镜中间镜弱激磁透镜，长焦距变倍透镜，可在0～20倍调节，当M1时，可进一步放大物镜像。当M1时，可用来缩小物镜像，中间镜可用来调整电镜的总的放大倍数。有的电镜可能不止一个中间镜。③③投影镜投影镜强激磁透镜，短焦距，其景深和焦长都非常大。对中间镜放大的想进一步放大。投影到接收屏上。§§1212－－22主要部件的结构与工作原理主要部件的结构与工作原理①①样品铜网样品铜网透射电子显微镜的样品即小又薄，通常需用一种外径3mm的样品铜网（如200目）来支持。如图所示。②样品台样品台的作用是成在样品，并使样品能在物镜极靴孔内平移、倾斜、旋转，以选择感兴趣的样品区或位向进行观察分析。样品架必须使样品铜网牢固地夹持在样品座中并保持良好的热、电接触，减少因电子照射引起的热或电荷堆积而产生样品的损伤或图像漂移。§§1212－－33透射电镜分辨本领和放大倍数的测定透射电镜分辨本领和放大倍数的测定ƒƒ点分辨本领的测定：点分辨本领的测定：将铂、铂铱合金或铂钯合金，用真空蒸发的方式可以得到粒度为0.5～1nm、间距为0.2～1nm的粒子，将其均匀分布在火棉胶（或碳）支持膜上，在高放大倍数下拍摄成像。为了保证测定的可靠性，至少在相同条件下拍摄两张底片，然后经光学放大（5倍左右），从照片上找出粒子最小间距，除以总的放大倍数，即可得相应的点分辨本领。ƒ晶格分辨本领的测定利用外延生长方法制得的定向单晶薄膜作为标样，拍摄其晶格像。测定晶格分辨本领常用晶体晶体衍射面晶面间距(nm)晶体衍射面晶面间距(nm)铜酞青(001)1.26金(200)0.204铂酞青(001)1.194(200)0.144(001)0.413钯(111)0.224(100)0.699(200)0.194(400)0.097亚氯铂酸钾ƒ透射电镜的放大倍数将随样品的高度、加速电压、透射电流而变化。必须定期进行标定。常用的方法是用衍射光栅复型作为标样，在一定条件（加速电压、透镜电流）下，拍摄标样的放大像，然后从底片上测量光栅条纹像的平均间距，与实际光栅条纹间距之比即为仪器相应条件下的放大倍数。ƒ对于放大倍数的精度要求高时，可在样品表面放少量尺寸均匀、精确已知球经的塑料小球作为标准，测定放大倍数。ƒ在高放大倍数下，也可用已知晶格作标样，拍摄晶格条纹，测量晶格条纹间距，计算出条纹间距与实际晶面间距的比值即为相应条件下的放大倍数。晶格分辨率测定金(220)、(200)晶格像700倍8750倍1152条／mm衍射光栅复型放大像结束