TEM高分辨成像及应用PPT课件

1、v 透射电镜一般是电子光学系透射电镜一般是电子光学系统、真空系统和电源与控制统、真空系统和电源与控制系统三大部分组成。电子光系统三大部分组成。电子光学系统通常称为镜筒，是透学系统通常称为镜筒，是透射电子显微镜的核心，它又射电子显微镜的核心，它又可以分为照明系统、成像系可以分为照明系统、成像系统和观察记录系统。统和观察记录系统。v 成像系统主要由物镜、中间成像系统主要由物镜、中间镜和投影镜及物镜光阑和选镜和投影镜及物镜光阑和选区光阑组成。它主要是将穿区光阑组成。它主要是将穿过试样的电子束在透镜后成过试样的电子束在透镜后成像或成衍射花样，并经过物像或成衍射花样，并经过物镜、中间镜和投影镜接力放镜、

2、中间镜和投影镜接力放大。大。成像系统成像系统第1页/共17页透射电镜像透射电镜像1 1、复型像：、复型像：反映试样表面状态的像，衬度取决于复型试样的原子序数和厚度；反映试样表面状态的像，衬度取决于复型试样的原子序数和厚度；2 2、衍衬像：、衍衬像：反映试样内部的结构和完整性，起源于衍射光束；反映试样内部的结构和完整性，起源于衍射光束；3 3、相衬像：、相衬像：由透射束和一束以上的衍射束相互干涉产生的像。由透射束和一束以上的衍射束相互干涉产生的像。第2页/共17页衍射衬度像衍射衬度像 晶体的衍衬像：晶体的衍衬像：由于晶体的取向不同，导致各个晶粒对电子的衍射能力不同所产生的衬度变化。 明场像明场像

3、 暗场像暗场像第3页/共17页衍衬像：衍衬像：明场像与暗场像明场像与暗场像第4页/共17页明场像的成像明场像的成像明场像：明场像：采用物镜光栏挡住所有采用物镜光栏挡住所有的衍射线，只让透射光束通过的的衍射线，只让透射光束通过的成像。成像。2 sind透过取向位置满足布拉格关系的晶透过取向位置满足布拉格关系的晶粒的电子束强度粒的电子束强度弱弱透过取向位置不满足布拉格关系的透过取向位置不满足布拉格关系的晶粒的电子束强度晶粒的电子束强度强强第5页/共17页暗场像的成像暗场像的成像暗场像：暗场像：采用物镜光栏挡住透射采用物镜光栏挡住透射光束，只让一束衍射光通过的成光束，只让一束衍射光通过的成像。像。2

4、 sind透过取向位置满足布拉格关系的晶透过取向位置满足布拉格关系的晶粒的电子束强度粒的电子束强度强强透过取向位置不满足布拉格关系的透过取向位置不满足布拉格关系的晶粒的电子束强度晶粒的电子束强度弱弱hkl000第6页/共17页相位衬度像（高分辨率像）相位衬度像（高分辨率像） 位相衬度是由于散射波和透射波在像平面上干涉而引起的衬度。当试样厚度小于位相衬度是由于散射波和透射波在像平面上干涉而引起的衬度。当试样厚度小于10nm10nm时，样品细节在时，样品细节在1nm1nm左右时，这时相位衬度是主要的左右时，这时相位衬度是主要的 试样厚度试样厚度10nm10nm 观察一维或二维晶格条纹像观察一维或二

5、维晶格条纹像 晶体结构中原子或分子配置情况的结构相晶体结构中原子或分子配置情况的结构相第7页/共17页衍射衬度和相位衬度衍射衬度和相位衬度第8页/共17页高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用第9页/共17页高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用（HAADF HAADF 高角环状暗场像）高角环状暗场像） 第10页/共17页高分辨透射电镜的应用高分辨透射电镜的应用该高分辨像是对一该高分辨像是对一种有序的钙钛矿沿种有序的钙钛矿沿01-101-1方向成像时方向成像时得到的，从照片中得到的，从照片中可以清楚地看到钙可以清楚地看到钙钛矿的钛矿的A A位离子清位离子清晰可见，因此其分晰可见，因此其分辨率至少已经达到辨率至少已经达到2.82.8埃。埃。 第11页/共17页非晶体高分辨像非晶体高分辨像第12页/共17页纳米线的形态纳米线的形态第13页/共17页纳