《现代材料分析技术》第六章透射电镜资料.ppt

第七章 透射电镜（TEM）
透射电镜的结构原理
射透电镜的主要性能
透射电子显微镜样品制备
120kV高衬度透射电子显微镜
（High contrast TEM）
300kV场发射透射电子显微镜
（FE Transmission Electron Microscope）
透射电子显微镜的观测内容
复型技术（质厚衬度原理）
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仪器结构
透射电子显微镜由三大部分组成：
（1）电子光学系统；
（2）真空系统；
（3）供电控制系统。
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光源
中间象
物镜
试样
聚光镜
目镜
毛玻璃
电子镜
聚光镜
试样
物镜
中间象
投影镜
观察屏
照相底板
照相底板
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（1）电子光学系统
1）照明部分
①阴极：～。
②阳极：加速从阴极发射出的电子。为了安全，一般都是阳极接地，阴极带有负高压。
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③控制极：会聚电子束；控制电子束电流大小，调节象的亮度。
阴极、阳极和控制极决定着电子发射的数目及其动能，因此，人们****惯上把它们通称为“电子枪”。
④聚光镜：由于电子之间的斥力和阳极小孔的发散作用，电子束穿过阳极小孔后，又逐渐变粗，射到试样上仍然过大。聚光镜就是为克服这种缺陷加入的，它有增强电子束密度和再一次将发散的电子会聚起来的作用。
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阴极（接负高压）
控制极（比阴极
负100～1000伏）
阳极
电子束
聚光镜
试样
图 照明部分示意图
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2）成象放大部分
这部分有试样室、物镜、中间镜、投影镜等组成。
①试样室：位于照明部分和物镜之间，它的主要作用是通过试样台承载试样，移动试样。
②物镜：电镜的最关键的部分，在分析电镜中，使用的皆为双物镜加辅助透镜，试样置于上下物镜之间，上物镜起强聚光作用，下物镜起成象放大作用，辅助透镜是为了进一步改善场对称性而加入的。
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③中间镜和投影镜：中间镜和投影镜和物镜相似，但焦距较长。
近代电镜一般都有两个中间镜、两个投影镜。30万倍以上成象时，物镜、两个中间镜和两个投影镜同时起放大作用。低倍时，关掉物镜，第一个中间镜对试样进行第一次成象，这样因为物距加长，加之改变投影镜的电流，总的放大倍数可在一千倍以下。
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放大倍数
透射电子显微镜中，物镜、中间镜，总的放大倍数就是各个透镜倍率的乘积。
M = M0×Mi×Mp
式中：M0--物镜放大倍率，数值在50-100范围；Mi----中间镜放大倍率，数值在0-20范围；Mp---投影镜放大倍率，数值在100-150范围，总的放大倍率M在1000-200,000倍内连续变化。
3）显象部分
这部分由观察屏和照相机组成。
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（2）真空系统
为了保证电子在整个通道中只与样品发生相互作用，而不与空气分子碰撞，因此，整个电子通道从电子枪至照相底板盒都必须置于真空系统之内。
如果真空度不够，就会出现下列问题：
1）高压加不上去
2）成象衬度变差
3）极间放电
4）使钨丝迅速氧化，缩短寿命
电镜真空系统一般是由机械泵、油扩散泵、离子泵、阀门、真空测量仪和管道等部分组成。
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