第九章 电子光学基第十章 透射电子显微镜.ppt

* * * * * * * * * * * JEM-2010透射电镜 加速电压200KVLaB6灯丝点分辨率 1.94? EM420透射电子显微镜 加速电压20KV、40KV、60KV、 80KV、100KV、120KV晶格分辨率 2.04?点分辨率 3.4?最小电子束直径约2nm倾转角度α=±60度????? ??β=±30度 * Philips CM12透射电镜 加速电压20KV、40KV、60KV、80KV 、100KV、120KVLaB6或W灯丝晶格分辨率 2.04?点分辨率 3.4?最小电子束直径约2nm；倾转角度α=±20度??????? β=±25度 CEISS902电镜 加速电压50KV、80KVW灯丝顶插式样品台能量分辨率1.5ev倾转角度α=±60度???????转动4000 * JEM-2010透射电镜 加速电压200KVLaB6灯丝点分辨率 1.94? EM420透射电子显微镜 加速电压20KV、40KV、60KV、 80KV、100KV、120KV晶格分辨率 2.04?点分辨率 3.4?最小电子束直径约2nm倾转角度α=±60度????? ??β=±30度 §10－3 透射电镜技术指标 1、点分辨率 定义：两粒子之间的最小间隙。 方法：Au真空蒸发镀膜。 2、晶格分辨率 定义：能分清两晶面的最小间距。 方法：利用定向单晶薄膜做标样，利用晶格衍衬像测定。 3、放大倍数 定义：像平面与物平面距离之比。 方法：利用光栅测定。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第九章 电子光学基础 §9－1 电子波与电磁透镜 1、光学显微镜成像 光学成像：先衍射、后干涉。 衍射：波绕过物体传送的现象。 干涉：两列振动周期相同的波互相叠加的现象。 Airy斑：物体上的点通过透镜成像时，在像平面上得到的是一个中心最亮、周围带有明暗相间同心圆环的圆斑，即所谓Airy斑，如图。 84 % 的强度集中于中央亮斑，第一暗环半径： 当两个光斑强度峰间的强度谷值比强度峰值低19％时(把强度峰的高度看作100％)，这个强度反差对人眼来说是刚有所感觉，此时两点间距R0 称为人眼分辨率。（一般为0.2mm) * 两个Airy斑 明显可分辨出。 两个Airy斑 刚好可分辨出。 两个Airy斑 分辨不出。 I 0.81I 分辨本领(分辨率)是指成像物体(试样)上能分辨出来的两个物点间的最小距离。 光学显微镜分辨率： △r0 ＝ R0／M，△r0 成像物体(试样)上能分辨出来最小距离。 由衍射效应所限定的分辨本领在理论上可由Rayleigh公式计算，即 △r0 = 0.61λ/N sinα λ波长； N 介质的相对折射系数；α透镜的孔径半角。 油透镜N =1.5；最大α=75 光学显微镜的分辨本领： 2、可见光与电子波的波长 可见光：3900－7600 A，不带电。 电子波的波长取决于电子运动的速度和质量，即 如果电子速度较低，则它的质量和静止质量相近，即m≈mo。如果加速电压很高，使电子具有极高的速度，则必须经过相对论校正，此时 表不同加速电压下电子波的波长。 3、电磁透镜 使电子波聚焦成像的装置。 图为电磁透镜的聚焦原理示意图。通电的短线圈就是一个简单的电磁透镜，它能造成一种轴对称不均匀分布的磁场。一束平行于主轴的入射电子束通过电磁透镜时将被聚焦在轴线上一点，即焦点。这与光学玻璃凸透镜对平行于轴线入射的平行光的聚焦作用十分相似。 导线外围的磁力线都在铁壳中通过，由于在软磁壳的内侧开一道环状的狭缝，从而可以减小磁场的广延度，使大量磁力线集中在缝隙附近的狭小区域之内，增强了磁场的强度。 为了进一步缩小磁场轴向宽度，还可以在环状间隙两边，接出一对顶端成圆锥状的极靴。带有极靴的电磁透镜可使有效磁场集中到沿透镜轴向几毫米的范围之内。图c给出裸线圈，加铁壳和极靴后透镜磁感应强度分布。 与光学玻璃透镜相似，电磁透镜物距、像距和 焦距三者之间关系式及放大倍数为： 电磁透镜