第二章 电子衍射.ppt

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第二章
电镜中的电子衍射及分析
概述
电镜中的电子衍射,其衍射几何与X射线完全相同,都遵循布拉格方程所规定的衍射条件和几何关系. 衍射方向可以由厄瓦尔德球(反射球),许多问题可用与X射线衍射相类似的方法处理.
电子衍射与X射线衍射相比的优点
电子衍射能在同一试样上将形貌观察与结构分析结合起来。
电子波长短,单晶的电子衍射花样婉如晶体的倒易点阵的一个二维截面在底片上放大投影,从底片上的电子衍射花样可以直观地辨认出一些晶体的结构和有关取向关系,使晶体结构的研究比X射线简单。
物质对电子散射主要是核散射,因此散射强,约为X射线一万倍,曝光时间短。
不足之处
电子衍射强度有时几乎与透射束相当,以致两者产生交互作用,使电子衍射花样,特别是强度分析变得复杂,不能象X射线那样从测量衍射强度来广泛的测定结构。此外,散射强度高导致电子透射能力有限,要求试样薄,这就使试样制备工作较X射线复杂;在精度方面也远比X射线低。
衍射花样的分类: 1)斑点花样:平行入射束与单晶作用产生斑点状花样;主要用于确定第二象、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件; 2)菊池线花样:平行入射束经单晶非弹性散射失去很少能量,随之又遭到弹性散射而产生线状花样;主要用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体的精确取向、布拉格位置偏移矢量、电子波长的测定等; 3)会聚束花样:会聚束与单晶作用产生盘、线状花样;可以用来确定晶体试样的厚度、强度分布、取向、点群、空间群以及晶体缺陷等。
斑点花样的形成原理、实验方法、指数标定、花样的实际应用。菊池线花样和会聚束花样只作初浅的介绍。
本章重点
. 衍射几何
. 晶体结构与空间点阵
空间点阵+结构基元=晶体结构
晶面:(hkl),{hkl} 用面间距和晶面法向来表示
晶向: [uvw], <uvw>
晶带:平行晶体空间同一晶向的所有晶面的总称,[uvw]
. Bragg定律 2d sinq = n l, 2dHKL sinq =l , 选择反射,是产生衍射的必要条件,但不充分。 100kV, l=Å sinq = l/2dHKL=10-2,  q≈10-2<1o Kg-K0=g |g|=1/d,用g代表一个面。
q
反射面法线
q
F
E
B
A
q
图2-1 布拉格反射
N
G
d
q
图2-1 反射球作图法