实验四 选区电子衍射与晶体取向分析 一、实验内容及实验目的 1.通过选区电子衍射的实际操作演示,加深对选区电子衍射原理的了解
2.选择合适的薄晶体样品,利用双倾台进行样品取向的调整,使学生掌握利用电子衍射花样测定晶体取向的基本方法
二、选区电子衍射的原理和操作 1.选区电子衍射的原理 简单地说,选区电子衍射借助设置在物镜像平面的选区光栏,可以对产生衍射的样品区域进行选择,并对选区范围的大小加以限制,从而实现形貌观察和电子衍射的微观对应
选区电子衍射的基本原理见图 4-1
选区光栏用于挡住光栏孔以外的电子束,只允许光栏孔以内视场所对应的样品微区的成像电子束通过
使得在荧光屏上观察到的电子衍射花样,它仅来自于选区范围内晶体的贡献
实际上,选区形貌观察和电子衍射花样不能完全对应,也就是说选区衍射存在一定误差,所选区域以外样品晶体对衍射花样也有贡献
选区范围不宜太小,否则将带来太大的误差
对于 100kV 的透射电镜,最小的选区衍射范围约 0
5μm;加速电压为 1000kV 时,最小的选区范围可达 0
图-1 选区电子衍射原理示意图 1-物镜 2-背焦面 3-选区光栏 4-中间镜 5-中间镜像平面 6-物镜像平面 2.选区衍射电子的操作 为了确保得到的衍射花样来自所选的区域,应当遵循如下操作步骤: (1) 在成像的操作方式下,使物镜精确聚焦,获得清晰的形貌像
(2) 插人并选用尺寸合适的选区光栏围住被选择的视场
(3) 减小中间镜电流,使其物平面与物镜背焦面重合,转入衍射操作方式
近代的电镜此步操作可按“衍射” 按钮自动完成
(4) 移出物镜光栏,在荧光屏显示电子衍射花样可供观察
(5) 需要拍照记录时,可适当减小第二聚光镜电流,获得更趋近平行的电子束,使衍射斑点尺寸变小
三、选区电子衍射的应用 单晶电子衍射花样可以直观地反映晶体二维倒易平面上阵点的排列,