电子光学基础ppt课件-VIP免费

1电子光学基础1电子光学基础1.1电子波与电磁透镜1.2电磁透镜的像差与分辨本领1.3电磁透镜的景深与焦长1电子光学基础1.1电子波与电磁透镜一、电子波二、电磁透镜1.2电磁透镜的像差与分辨本领1.3电磁透镜的景深与焦长一、电子波德布罗意物质波P—动量—波长电子枪的加速电压为U，电子的能量E=eU—电子的速度m0—电子静止质量2021vmeUvmhPh0电子波长普朗克常数h=6.62×10-34焦耳•秒电子的静止质量m0=9.11×10-31千克电子的电荷量e=1.60×10-19库伦电子束的波长随电子枪加速电压的增高而减小eUmh02U25.12（埃）相对论修正目前所使用的透射电子显微镜其电子枪的加速电压一般都高于100千伏，这时需要对电子的能量和静止质量引入相对论修正202cmmceV2201cvmm相对论修正的电子波长电子波长reUmhcmeUeUmheUmmh020002212)(相对论修正因子2/12021cmeU相对论修正加速电压2021cmeUUUr加速电压-电子波长(表)加速电压（伏）电子束波长（埃）相对论修正波长（埃）波矢长度（埃-1）112.2712.270.0815103.8793.8790.25781001.2271.2270.81501,0000.38780.38782.578610,0000.12270.12218.190050,0000.05480.053618.6567100,0000.03880.037027.02701,000,0000.01230.0087114.9425电子波的特点波动性—波长极短波长：0.0698~0.0370Å(U=30~100kV)特征量波长：波矢量：方向是电子传播方向，长度k=1/波动性的表现：散射、衍射、干涉粒子性—能量高能量E：30~100keV特征量：电子能量E粒子性的表现：激发物质X射线、俄歇电子、二次电子等二、电磁透镜定义一个由线圈、铁壳和极靴组成的，能够由激励电流产生轴旋转对称静磁场的系统作用对电子束进行偏折、会聚电子磁场中的运动电子在均匀磁场中的轨迹电子在磁场中受到的Lorentz力由公式决定：时，电子作匀速圆周运动与成时，电子作螺旋运动BvifFBvifFBveF,//,0)(maxBveBmvR半径vBeBmvRsin半径eBmvhcos2螺距电磁透镜的聚焦原理电磁透镜的聚焦原理电磁透镜——光学透镜的比较电磁透镜的主要参数f：焦距，单位：cm：磁转角,单位：弧度E：加速电压，单位：伏特H：磁场，单位：Ose,m,c分别为电子电荷，质量和光速dzHEdzHEmcefaxiszaxisz222022.083001dzHEdzHEmceΦaxiszaxisz22220148.083002INUKfr电磁透镜的特点会聚透镜可变焦：改变激磁电流I可变倍率：改变激磁电流I景深大焦长长小孔径角成像21111LLffLfM17电子光学基础1.1电子波与电磁透镜1.2电磁透镜的像差与分辨本领一、电磁透镜的像差二、分辨本领1.3电磁透镜的景深与焦长1.2电磁透镜的像差与分辨本领傍轴条件不可能完全地满足，因此实际的成像总是存在着对理想成像的偏离，这就是像差电磁透镜像差是限制电镜分辨率的重要原因校正像差，特别是球差、像散，一直是电子光学的一个重要的研究课题一、电磁透镜的像差电磁透镜的像差种类几何像差球差像散色差球差球差透镜对离轴电子比离轴近的电子有更强的会聚能力，因而在高斯平面上，一个物点的像不再是一个点，而是一个圆盘最小球差散焦斑341ssCr球差物镜的球差并非常数，与物镜的励磁电流有关物镜的球差直接影响的电镜的分辨率球差校正的最新进展——新一代高分辨电子显微镜球差的控制：采用小孔径角成像像散这里所说的像散是指轴上像散由于磁透镜在两个相互垂直的方向上的聚焦能力不同，当这个较强方向聚焦时，与之垂直的方向尚未聚焦；而当较弱的方向聚焦时，强的方向上又开始散焦，因而在任何一个像面上，物上一点的像都不再是一个点，但存在一个最小散焦斑最小像散散焦斑AAfr产生像散的原因及其控制产生像散的原因极靴孔不圆（椭圆）光栏在某个方向上玷污极靴孔周围玷污极靴铁磁材料的导磁系数µ不具有旋转对称性像散的控制消像散器色差电子枪能量分散的原因：加...