电子显微镜讲义-2012(第三节)2012.11.28VIP免费

•回顾：电子与固体的相互作用•a.背散射电子（backscatteringelectron）二次电子(secondaryelectron)a.背散射电子b.二次电子f.俄歇电子e.特征X射线g.阴极发光d.透射电子c.吸收电子c.吸收电子试样电子束•一、背散射电子和二次电子•Mg入射电子二次电子KL背散射电子背散射电子•背散射电子和二次电子的区别：•性能背散射电子二次电子1.来源不同：2.能量不同：3.测试深度不同：4.分辨率不同：5.与原子系数的关系：6.图像信息不同：7.图像阴影：反射的入射电子激发出来的试样电子数千ev至数万ev不超过50ev，一般几ev200-300nm小于10nm200-300nm小于10nm有没有形貌及成分分布形貌有无第三节透射电子显微镜结构和应用•透射电子显微镜的定义：•透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦，通过电子透过成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。•透射电子显微镜的分类•（一）根据电镜的功能：•1.普通电镜2.高分辨电镜（HRTEM）3.扫描透射电镜（STEM）4.分析型电镜（AEM）等等。•扫描透射电镜•SEM中电子射线作用于样品后，其中一部分电子可透过样品成为透射电子，将透过样品的透射电子和散射电子用检测器接收成像，即成为扫描透射电镜。这种电镜一般用场发射电子枪，兼有TEM、SEM和分析电镜的特点，能观察较厚的样品，分辨本领和成像质量都很好，是近年来电镜技术的最大改进之一。•分析电镜•分析电镜是利用电子射线轰击样品所产生的X射线或俄歇电子对样品元素进行分析的一类电镜。其特点是能在观察超微结构的同时，对样品中一个极微小的区域进行化学分析，从而在超微结构水平上测定各种细胞结构的化学成分及其变化规律。•1）分析TEM。在TEM上配备X射线能谱仪后即成为分析TEM，目前很多100KV和200KVTEM都可以装上X射线检测附件，进行样品的元素分析。•2）分析SEM。在SEM上配备X射线能谱仪后，便可兼有电子探针分析样品化学成分的功能。•3）扫描俄歇电镜。把SEM与俄歇电子能量分析仪相结合，即成为扫描俄歇电镜，它能对样品表面进行微区元素分析，是一种表面微观分析电镜。•1.3.2根据加速电压的大小分为以下3种：•（1）一般TEM。最常用的是100KV电镜。这种电镜分辨率高（点0.3nm，晶格0.14nm），但穿透本领小，观察样品必须很薄，约为30～100nm，如细胞和组织的超薄切片、复型膜和负染样品等。相当普及。我校有这样的设备，分辨率达到0.2nm。•（2）高压TEM。目前常用的是200KV或300KV电镜。这种电镜对样品的穿透本领约为100KV电镜的1.6倍以上，可以在观察较厚样品时获得很好的分辨本领，从而可以对样品的结构进行三维观察，200KV分辨率可达到0.19nm。•（3）超高压TEM。目前已有500KV、1000KV和3000KV的超高压TEM。这类电镜具有穿透本领强、辐射损伤小、可以配备环境样品室及进行各种动态观察等优点，1000KV分辨率也已达到0.1nm。•常规透射电镜:<120kV（<200KV）；测试样品厚度小于100nm；•低超高压电镜：200-500kV；测试样品厚度大于200nm；•超高压电镜：500-1000kV；测试样品厚度达到7微米；•高超高压电镜：大于1000kV。透射电子显微镜的结构•透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。•主要包括以下几个部分:电子光学系统（镜筒）是其核心，它的光路图与透射光学显微镜相似.•2.1.1照明系统•①组成：由电子枪、聚光镜（1、2级）和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。•②作用：提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度高、束斑小、束流稳定的照明源。为满足明场和暗场成像需要，照明束可在2°-3°范围内倾斜。•栅极的作用：限制和稳定电流。从电子枪发射出的电子束，束斑尺寸大，相干性差，平行度差，为此，需进一步会聚成近似平行的照明束，这个任务由聚光镜实现，通常有两级聚光镜来聚焦。•1.电子枪电子枪是电镜的电子源。其作用是发射并加速电子，并会聚成交叉点。目前电子显微镜使用的电子源有两类：1热电子源——加热时产生电子，W丝，LaB62场发射源——在强电场作用下产生电子，场发射电镜（FE）热阴极电子源电子枪的结构如图所示，形成自偏压回路，栅极和...