材料分析方法实验课件：透射电镜结构功能和应用以及透射电镜样品的制备流程

1、材料分析方法 透射电镜结构，功能和应用以及透射电 镜样品的制备流程 主要内容 v透射电镜基本介绍 透射电镜的起源和发展史 透射电镜的结构 v现代透射电镜的应用 v透射一些技术 v透射样品的准备 为什么叫透射电镜 透射电镜成像原理 透射电镜的起源和发展史 v1931年第一台透射电子显微镜Max Knoll 和 Ernst Ruska 透射电镜的发展史上的几件大事 vRuska-1928-1930用磁透镜将金属网放大13倍实现电子显微成像 v1930-1933 与Von Borries 制造了第一台电子显微镜。（西门子） vM.Rdenberg-1931.5.28向德、法、英等国申请电子显微镜专利

2、（凭理论推测）， 1932年12月和1936年10月获得法、英的批准，1953年获得西德的批准。电子显 微镜一词首先出现在Rdenberg的专利中。 v1939年，第一台商业透射电子显微镜。 v1956年Menter得到酞氰铂和酞化氰铜的点阵平面条纹像（1纳米） v1967年Allpress和Sanders得到分辨率为0.7纳米的氧化物的像。 v1971年Iijima高分辨观察到氧化铌中金属原子的分布（0.3纳米），标志高分辨 像与晶体结构对应关系的产生。 v70年代，扫描透射电子显微镜开始问世，Albert Crewe ，芝加哥大学 v1986年诺贝尔将委员会把物理奖的一半颁发给E.Rusk

3、a:”为了他在电子光学基础 研究方面的贡献和设计出第一台电子显微镜.” v 90年代，场发射电镜 v2000以后 球差色差校正的透射电镜，分辨率达到0.7埃 电子枪数值对比表 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） 112.2712.270.0815 103.8793.8790.2578 1001.2271.2270.8150 10000.38780.38782.5786 100000.12270.12218.1900 500000.05480.053618.6567 1000000.03880.037027.0270 10000000.01230.00

4、87114.9425 主要内容 v透射电镜基本介绍 透射电镜的起源和发展史 透射电镜的结构透射电镜的结构 v现代透射电镜的应用 v透射一些技术 v透射样品的准备 透射电镜结构 v透射电镜是由电子光学系统、真空系统、供 电系统三部分组成的 v电子光学系统分为 电子照明系统 电磁透镜成像系统 成像记录系统 透射电镜电子照明系统电子枪 v热阴极(thermoionic) 钨 LaB6 v场发射（field emission) 热场 冷场 透射电镜电子照明系统物镜极靴 主要内容 v透射电镜基本介绍 透射电镜的起源和发展史 透射电镜的结构 v透射电镜的功能和应用透射电镜的功能和应用 v透射其他技术 v透

5、射样品的准备 现代的电子透射显微镜 电镜衬度-质厚 衍射衬度（一） 衍射衬度（二） 相衬度 相衬度 相衬度 2nm 2nm MnO纳米离子纳米离子 硅硅 扫描透射电子显微镜 原子衬度 原子衬度 HRSTEM-AuPd EELS EELS X-射线先扫描 主要内容 v透射电镜基本介绍 透射电镜的起源和发展史 透射电镜的结构 v现代透射电镜的应用 v透射电镜其他技术透射电镜其他技术 v透射样品的准备 - 其他透射技术加热样品台 透射其他技术冷冻样品台 v冷却样品台 v冷冻样品台 其他透射技术-三维透射电镜 主要内容 v透射电镜基本介绍 透射电镜的起源和发展史 透射电镜的结构 v现代透射电镜的应用

6、v透射电镜其他技术 v透射样品的准备透射样品的准备 样品的制备 v粉末样品 v块材（半导体，金属，陶瓷） 平面样品 截面样品 v薄膜材料 v生物样品 粉末样品 取少许粉末样品取少许粉末样品 置于酒精或其他溶剂中）置于酒精或其他溶剂中） 超声分散超声分散5分钟分钟 用移液枪滴于铜网上用移液枪滴于铜网上 块体材料 块材平面样品的准备 从实物上取直径从实物上取直径3mm的一块薄片的一块薄片 样品预减薄（小于样品预减薄（小于100um） 挖坑仪（小于挖坑仪（小于10um） 离子减薄仪减薄到离子减薄仪减薄到100纳米以下纳米以下 块材平面样品的准备 3mm 平面磨平面磨 80um 切片切片 3mm 3mm 挖坑挖坑 10um 3mm 离子减薄离子减薄 100nm 样品制备设备 切片机切片机 挖坑仪挖坑仪 离子减薄仪离子减薄仪 金属样品制样 冲压冲压 3mm 3mm 平面磨平面磨 80um 薄膜样品 v平面样品如同块体材料制作流程 v截