电子显微镜第二章透射电子显微镜的主要结构与成像.ppt

1,第二章 透射电子显微镜的主要结构与成像,2,3,4,真空系统供电系统电子光学系统,第一节 透射电子显微镜的主要结构,5,电子光学系统,6,7,8,阴极（接负高压）,控制极（比阴极负1001000伏）,阳极,电子束,聚光镜,试样,照明系统,9,10,(a)自偏压回路(b)电子枪内的等电位面,11,如果第一交叉点电子流密度为ic，发散度为，那么电子枪的亮度为：,在电子枪第一交叉点获得的最大聚焦电子流密度ic由朗格缪尔（Langmuir）公式给出：,所以：,12,2.聚光镜,双聚光镜照明系统光路图,13,underfocused Focused overfocused(Second condenser lens),14,成像放大系统,成像放大系统,15,1.样品室样品室位于照明部分和物镜之间，主要作用是通过样品台承载试样，移动，旋转试样。必要时还可以安装加热、冷却样品台。,3mm,样品铜网,16,物镜是用来形成第一幅高分辨电子显微图象或电子衍射花样的透镜。物镜是电镜最关键的部分，透射电镜的分辨本领主要取决于物镜。,2.物镜系统,17,物镜光阑(Objective aperture),18,物镜光阑,物镜,样品,物镜像平面,减小像差,19,质厚衬度,提高图像衬度,20,衍射衬度,提高图像衬度,21,明场 暗场,明暗场操作,22,试样,物镜,像平面,选区光阑,虚光阑,在物镜像平面上插入选区光阑实现选区衍射,选区光阑,23,3.中间镜和投影镜,中间镜(Intermediate lens),24,24,将显微像投影到荧光屏,将衍射花样投影到荧光屏,物镜,试样,物镜后焦面,观察屏,投影镜,中间镜,d,Md,物镜象平面,选区衍射花样,25,25,2q,2q,2q,入射束,后焦面,衍射斑,透射斑,物镜后焦面上的衍射花样,26,（a）高倍成像,样品,物镜,衍射谱,第一级实像,中间镜,第二级实像,投影镜,终像（荧光屏）,（b）中倍成像,4.透镜成像放大系统,第一级实像,27,物镜关闭,中间镜（作物镜用）,投影镜,第一实像,（荧光屏）,终像,(c)低倍成像,28,图像观察和记录系统,29,第二节 透射电子显微镜的分辨本领和放大倍数的测定,分辨本领和放大倍数是透射电子显微镜两项主要指标，它体现了透射电镜显示样品显微组织和结构细节的能力。,30,1.分辨本领测定透镜的分辨本领分为两种：点分辨本领和晶格分辨本领。点分辨本领的测定：将铂、铂-铱或铂-钯等金属或者合金用真空蒸发的方法沉积到火棉胶或者碳支持膜上，得到粒度5-10、间距2-10的分布均匀的粒子。在高放大倍数下拍摄这些粒子的象，至少在同样的条件下拍摄两张底片，从照片上找出粒子间最小间距，除以总的放大倍数，即为相应电子显微镜的点分辨本领。,31,晶格分辨本领的测定：利用外延生长的定向单晶薄膜作为标样，拍摄其晶格像。这种方法的优点是不需要知道仪器的放大倍数，因为事先可精确地知道样品晶面间距。根据仪器分辨本领高低，选择晶面间距不同的样品作标样。拍摄晶格条纹像，然后测量晶格像条纹间距，除以总的放大倍数，即为相应电子显微镜的晶格分辨本领。,32,2.放大倍数测定透射电子显微镜的放大倍数随样品平面高度、加速电压、透镜电流而变化。为了保持仪器放大倍数的精度，必须定期进行标定。最常用的方法是用衍射光栅复型作为标样，在一定的条件（加速电压、透镜电流等）下，拍摄标样的放大象。然后从底片上测量光栅条纹象的平均间距，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。这种方法适用于5万倍以下。,33,也可在样品表面上放少量尺寸均匀，并精确已知球径的塑料小球作为内标准测定放大倍数。在高放大倍数如10万倍以上的情况下，可以采用用来测定晶格分辨本领的晶体样品作标样，拍摄晶格条纹像，然后测量晶格像条纹间距，与实际晶面间距的比值即为相应条件下仪器的放大倍数。,